151.1971年:月球车
阿波罗15号的宇航员首次使用了月球车。这种靠蓄电池驱动的轻型电动车极大地提高了宇航员进行科学考察的活动范围和效率。
阿波罗1号(1967年),登月(1969年),宇航服(1969年),阿波罗13号(1970年),锂离子电池(1991年)
登月计划是技术成就的巅峰,数十亿观看到这一场景的人为之深深震撼。在此之前,人类从来没有在如此恶劣的环境下,经历如此长的时间,以如此快的速度到达如此远的地方。但在1971年阿波罗15号执行任务的时候,工程师使其震撼程度更进一步。宇航员从登月舱中取出了一辆纤巧的电动月球越野车,在展开之后,宇航员驾驶着这辆越野车行驶到了距离着陆地点3英里(5千米)的地方,其大胆程度令人激动不已。
由于工程师只专注于重量和可靠性两个方面,月球车的构造极其简单。它的组成部件如下:可折叠的铝制车架(车架共由三部分组成)、四台轮式电动机(每台功率为0.25马力,即186.25瓦)、刹车系统、两组蓄电池、一个功率控制器、一个简单的悬吊系统和一个电控四轮转向器。整台机器只有462磅(209千克)重。1马力(745瓦)的功率看起来并不是很大,但可以使月球车的最高速度达到8英里/小时(13千米/小时),而且月球表面的低重力使月球车变得更轻。
一面碟形天线可以将电视信号传回地球。宇航员停下月球车,将天线对准地球,这样地面控制中心就可以在他们进行考察活动的时候控制照相机拍照。
如果设备出现问题怎么办?每台轮式电动机都可以被单独替换;蓄电池有两组,以防其中一组出现故障;同样的,转向系统也有两套。如果月球车完全坏掉了呢?宇航员在月球上进行的都是短途考察,因此在背包中生命维持系统停止工作之前他们有足够的时间徒步返回登月舱。但如果宇航员的背包坏掉了呢?在每个背包中都有备用氧气系统,宇航员们还可以用软管将彼此的宇航服连接起来共用一个背包中的制冷系统。
工程师考虑了各种可能出现的故障,并且想出了相应的解决方案。因此,宇航员驾驶月球车驶离登月舱—― 唯一可以带他们回家的设施—―3英里的行为尽管看起来很大胆,但其实他们很安全。工程师制造出了非常好用的设备,如果哪里出了差错,也会有相应的后备方案。■ 工程学之书