“暢想探測月球的工程師之夢”～對話：JAXA若田理事×豐田寺師副社長～

目錄

? 奔月
? 工程師之夢
? 豐田與航天事業(yè)的合作已經很久了嗎？！
? 所謂氫氣作為能源的可能性、負排放
? 致力于星球家園的工作是很重要的

宇航員JAXA若田理事（左）和豐田寺師副社長

奔月

阿波羅11號的阿姆斯特朗船長，從月球回到地球，已經過去了50年。如今，全世界仍在熱烈地討論以月球和火星為目標的“太空探索計劃”。

3月12日，在東京虎之門之丘舉行的國際太空研討會上，發(fā)表了一直以來JAXA（日本宇宙航空研究開發(fā)機構·JAXA）和豐田公司秘密研發(fā)的“載人加壓月球車”的內容概要。

“月球車”是指在月球上行駛的車輛，“載人增壓”是指使車輛內部保持適合人體的氣壓，所以宇航員可以不必穿宇航服。這個項目以2030年上半年正式進行月球探測為目標。

在這里，我將介紹豐田汽車寺師副社長發(fā)表的題為“對國際太空探索的貢獻”的整篇演講。另外，擔任JAXA理事的宇航員若田光一先生和寺師副社長的對話環(huán)節(jié)也將介紹給大家。

工程師之夢

大家好。我是豐田汽車的寺師。因為平時總是談論汽車的話題，所以今天出席JAXA的研討會，對我來講是客場，多少有點緊張。

首先，介紹一下我們豐田公司第一次接觸和太空相關工作時候的情形。這張照片是2012年奮進號航天飛機退役時，從洛杉磯機場運輸?shù)郊永Ｄ醽喛茖W中心的時候，我們（我們的車輛作為牽引車）公司負責牽引這條路的一部分路程。照片中是一輛在德克薩斯制造的名為坦途的大皮卡，雖然牽引的距離不長，但我們做了一項非常光榮的工作。

豐田公司從創(chuàng)業(yè)以來，為了人類、為了社會、為了地球，希望做有益的工作，一直以來都秉承著這樣的理念。這次，為擴展人類活動的新領域，在月球表面的環(huán)境條件下，我們能夠參與這樣的項目，感到非常光榮，我想這正是我們的“工程師之夢”吧。

現(xiàn)在，在JAXA方面提出的各種條件下，我們還處在紙上談兵的階段，我想簡單地介紹一下這個月球車的情況。這幅圖片是效果圖。因為最終還會加入各種各樣的條件，所以我想效果圖今后還會不斷地改變。豐田的汽車經常被說成“土氣”，但是我覺得這個月球車比較帥氣，所以我想下次制造陸地巡洋艦的時候一定要使用類似的設計。（笑）

在進行月球探測任務的時候，需要火箭和網關等各種各樣的設備。其中豐田能做出貢獻的，是人乘坐的車，也就是月球車這部分。因此，我們以各種方式研究了月球車的可行性。月球車在月球表面必須要行駛6周的時間，在它的內部，人脫掉西裝就可以正常生活，關于空間的大小，通俗易懂地說，比4張半榻榻米的單間要小一點，月球車外面的尺寸比2輛面包車尺寸稍微大一點。

這次的任務，需要在42天內總共行駛1萬公里。為了確保行駛所需的能量，豐田正在考慮搭載新一代的燃料電池。計劃一次性充滿氫氣，行駛1000公里。聽說一個月球日相當于地球的兩周，一個月球夜也相當于地球的兩周，希望在進行太陽能發(fā)電和蓄電的同時，在行駛以外的機器操作時使用這些電力。為了能安全準確地將宇航員送達目的地，并且在嚴酷的環(huán)境下開展勘探活動，需要優(yōu)異的行駛性能和幫助宇航員的自動駕駛功能。

請在這里稍微看一下視頻。豐田為全球客戶提供汽車使用。我們從2014年開始，開展了“穿越五大洲”（豐田的員工和客戶在世界各地不同的道路上駕駛豐田汽車的項目）。該項目的初衷是，通過道路鍛煉員工，得到鍛煉的員工再去制造汽車。我們的用戶在用車過程中會經歷過各種情況，比如在無路可走的路上駕車跑長途、中途汽車發(fā)生故障，或是路面過于粗糙而無法前行、甚至會遇到生命危險等等。

為了使各種各樣需求客戶能夠放心選擇我們的汽車所具備的品質、耐久性和可靠性，我們每天都在不斷努力。雖然地球和月球表面的環(huán)境完全不同，但是我覺得確保品質、耐久性和可靠性的想法本身，對這次的月球車的研發(fā)會有幫助。

另外，還有最近經常使用的CASE這個詞。如果將傳統(tǒng)的品質、耐久性、可靠性比作現(xiàn)實汽車中看得見摸得著的技術，那么CASE中的自動駕駛、人工智能、智能網聯(lián)等，則被認為是虛擬技術。要想走遍月球表面，不正是需要真實技術和虛擬技術的綜合實力嗎？因為月球環(huán)境比地球更加嚴峻，所以也希望通過為滿足本項目要求所進行努力的過程，進一步打造綜合實力。

從這里開始，我想就豐田貢獻的技術中燃料電池的部分說幾句。燃料電池并不是新技術。1965年雙子星座計劃以后，在阿波羅和航天飛機上，就開始使用氫能和燃料電池作為能源。

我想在這里請大家看一下燃料電池的結構。我想應該有人知道，燃料電池是氫和氧發(fā)生反應繼而產生電，最終只排出水。氫和氧都是氣體，如果放入儲蓄罐，這種能源就可以長時間保存和運輸。

同時，燃料電池和鋰離子電池相比又是怎樣的呢？我們進行了各種各樣的討論。一般來說，它的特征是輕便小型，但是我們的工程師為了確保這次的任務所需的續(xù)航里程，計算了能源總量后發(fā)現(xiàn)，燃料電池只有鋰電池質量的五分之一左右，體積也能減少20%左右。

這次，從地球運送氫和氧作為燃料。通過更換儲蓄罐，月球車可以一直行駛，發(fā)電排出的水也可以用于冷卻水和飲用水。作為這次任務的能量來源，我認為燃料電池在各種意義上都是最合適的。

而且，如果通過這次項目，能在月球上發(fā)現(xiàn)水資源，將來能夠靈活使用水資源的話，那么就可以在太空中穩(wěn)定地儲存并使用能源，用太陽能發(fā)的電和水進行電解，儲存氧和氫，然后用它發(fā)電，再把排出的水循環(huán)使用。可以當做生活用水，或者用于電解。

對于我們豐田來說，這不正是形成氫社會的雛形嗎。從這個觀點來看，我也感受到了這次任務的意義，所以我們一定要做出貢獻。為了實現(xiàn)可持續(xù)的移動性社會，我們認為氫氣和燃料電池是不可或缺的，所以為此我們正在努力地普及。

迄今為止研發(fā)出來的燃料電池技術，不僅可以作為豐田的商品推出，還可以用于各種各樣的移動性用途和驅動單元，我想和更多的利益相關方一起推進合作。

而且這次也將其加入了太空開發(fā)。太空開發(fā)是一個考驗高度技術水平的“道場”，而且，必須讓宇航員們平安地回到地球，我覺得這是一個嚴峻的任務。這次，從JAXA那里得到了這個消息，我們公司也發(fā)揮了很強的領導能力。因此，能成為日本隊的一員，真的非常感謝，我們也一定會好好迎接挑戰(zhàn)的。
感謝大家的傾聽。

在演講結束之后，若田先生和寺師副社長還進行了對話。在這里，我想從該談話中選取幾個話題介紹給大家。

豐田與航天事業(yè)的合作已經很久了嗎？！

若田
接下來請播放圖片。

若田
真了不起啊。雖然我也在電視上看過，但是現(xiàn)在還是又回憶起了那些令人懷念的日子。奮進號航天飛機，在日本，毛利宇航員和土井宇航員也搭乘過，這是我們很熟悉的宇宙飛船。 我也在1996年和2009年搭乘過2次航天飛機。第一次飛行時，日本的實驗觀測衛(wèi)星抓拍到了航天飛機的畫面，返程的時候也是搭乘這架航天飛機回到地球的。這架航天飛機真的跟我們有著特別深的緣分，因為運送它是非常重要的任務，我還記得看到日本汽車牽引奮進號的情景，作為日本人我感到非常自豪。 寺師
我聽說這是第一個項目，其實在若田先生和豐田公司合作的希望機器人項目中，機器人宇航員KIROBO也一起去了太空…

若田
是的。2014年，我擔任國際宇宙空間站的指揮官的時候，曾經和KIROBO交談過，這是世界上的首次嘗試，讓我有了宇航員和機器人宇航員對話的寶貴經驗。我覺得豐田公司和太空是有緣分的。 寺師
這次的合作，并不是從您那里聽說后才開始的，是我們團隊的年輕人非常想造出宇宙交通工具。那時候，只有少數(shù)成員一起開始的，在交換信息的時候聊到了這個話題…。實際上從去年開始，我們就開始共同探討了…。 比起普通員工，做這個項目的成員看起來是更開心。今后成員還會增加。如果在公司內公開招募的話，我在想會不會發(fā)生意想不到的事情。所以我現(xiàn)在很頭疼，到底該怎么組隊。 若田
謝謝。JAXA團隊的工作人員和豐田公司一起，和具有高水準、值得信賴的諸位一起工作我們也感到很自豪。“隼鳥2號”小行星探測器下降觸地的畫面，讓作為日本人的我感到很自豪。 以隼鳥2號為代表的無人探測技術，還有國際空間站“希望”號、補給機“鸛”，這些在載人太空活動中打造出了各種技術、可靠性、無人的太空技術和載人的探索，以及這些技術的組合。根據(jù)技術的組合，今后的目標無論是月球，還是火星，我們將展開研發(fā)工作。 因為是JAXA的愿景，所以截止到2040年為止都是根據(jù)這個來描繪的，其中月球車增壓被定位為重要任務。聽說豐田公司也經常預見數(shù)十年后的各種事物并進行挑戰(zhàn)... 寺師
特別是在環(huán)境問題上，到2050年左右是一個目標，這次給我們講的月球探測也是到2029年、也就是10年后。不過10年后也不是很久以后的事了，比如汽車的開發(fā)，1個周期大概4年以上，特別是在這種新的領域進行研發(fā)的話，大概10年也不夠，因為需要對各種各樣的事情進行討論。今后我跟大家一定要加快速度推進工作。 若田
剛才我也介紹了，可是這個任務的構想，是2029年以后的劇本，今天我在這里介紹的月球上的月球車，我想是豐田公司和JAXA共同挑戰(zhàn)未來的交匯點。 載人太空活動=安全性、可靠性，人類登上月球后一定會以健康的狀態(tài)回到地球，因此需要非常高的安全性、可靠性。這應該是首要的需求吧。 另外，在月球表面的輻射環(huán)境、溫度環(huán)境都異常嚴峻的環(huán)境中，完成數(shù)千公里的飛行任務。我認為這是一個非常有挑戰(zhàn)性的目標，但是為了實現(xiàn)這一目標，我們對能源效率很高的燃料電池技術，以及豐田的整體技術都抱有很大的期待。整個日本，如果能在這方面抱成團一起工作就好了。

所謂氫氣作為能源的可能性、負排放

寺師
剛才說到的穿越五大陸項目，對道路情況進行學習，或許月球就是第6個條件最為嚴苛的大陸。我們接下來需要努力應對。對于您這次提出的性能要求，雖然還處于紙上談兵的階段，但我認為有三個要點。 第一點是氫能技術和FC技術。為了應對長距離飛行和漫長的夜晚，也就是說，作為電源使用的氫能技術必須要繼續(xù)發(fā)揚光大。 第二點是沒有鋪好的道路，路面是何種情況，月球表面是何種情況。因為不知道路面起伏情況，所以需要具備無論如何都能夠跑遍月球表面的可靠性。 第三點是自動駕駛功能。現(xiàn)在，如果想自動駕駛的話，會安裝傳感器、照相機、套件等各種各樣的設備和部件，但是把這些信息一次傳送回地球而產生的時間差對自動駕駛來說是致命的，所以必須讓它具有能夠自主運行的自動駕駛的功能。 在月球表面上能做到這樣嗎，我覺得這會成為非常難的障礙。但是，我們著眼10年后的使命，過程中會產生很多里程碑，所以我們一定會努力地腳踏實地地進行研究。 就像剛才提到的一樣，我在想是不是可以把氫能社會描繪成一幅畫。正在研究中的月球車，作為燃料的氫和氧都是來自地球的，這是前提，不過，總有一天如果能在當?shù)兀ㄔ虑颍┎杉{配這些能源，比如說如果能有像氫氣站這樣的設施就好了。 若田
是啊。各國以這個為目標，到2020年的上半年，以利用水資源為目標。為此，各國都在計劃進行月球極地的探測任務，日本也在推進這樣的計劃。之后，在2020年的后半年，為了把氫和氧從水資源中分離出來并加以利用，我們也在討論這個實驗，我想應該會進行下去吧。 因此，如寺師副社長所說，將來，最初是帶氫和氧的燃料電池，就像航天飛機一樣，將來要運用月球表面的水資源，從那里取出氫來使用、生活，自然地假定它將用作移動所需的能源。 寺師
也就是說，如果能在月球表面比地球更早地建立氫能社會就好了。 若田
您說得對。水、冰真的是非常珍貴的資源。在月球的探測活動之后，我們將針對火星進行載人活動，但我認為我們需要一個循環(huán)型的移動系統(tǒng)。 為此，日本在這個領域也有企業(yè)、學院、大學等各種各樣的單位進行研究開發(fā)，所以我認為有必要收集氫相關的技術、知識。我認為豐田公司在地球上對于擴大氫能的運用正在投入巨大的力量。 寺師
最近經常有人議論說電動汽車和氫能車哪個好，所以簡單來說，基本上電動汽車是由“電池”、“馬達”和控制它的“動力控制單元”三個要素組成的。 （電動汽車）從外面充電并儲存電，所以有很多電池。燃料電池的話，基本上3個要素組成到一起的，自己用氫能發(fā)電開車。因此，燃料電池車（實際上）也是電動汽車，所以基本的想法是根據(jù)能源來改變使用方法。不一定是根據(jù)“只靠氫能行駛”、“只靠電行駛”進行區(qū)分，基本上是相同的。 （順便說一下）所謂FCV可以使空氣清新，若田先生知道嗎？ 若田
我只聽過一點點。

寺師
MIRAI吸入空氣，通過過濾器進行清潔，氧與氫結合在一起發(fā)生電化反應，從而產生電能，電能驅動電機運轉，汽車行駛。實際上，排出的是水和剩下的空氣，不過，因為安上了過濾功能，吸入PM2.5，排出的時候，PM2.5會大大降低。 也就是說，它起著空氣凈化器的作用。如果能進一步發(fā)揮這個功能的話，可以賦予它清潔汽車排出的氮氧化物和硫氧化物的功能。因此，也許CO2是零排放，但是對于污染大氣的物質，不知道氫能汽車這個詞好不好，但是我覺得它有“負排放”的作用。在接下來的MIRAI中，不僅僅是現(xiàn)在正在做的PM2.5，我想做一輛能夠吸引氮氧化物和硫氧化物的車。為了普及應用，我們不僅要提供汽車，我們還希望以各種方式將其用作移動性的動力源。 因為是難得的機會，所以想請若田先生聽我說，若田先生是日本人中第一個擔任ISS（國際宇宙空間站）的指導員，那么對于宇航員來說什么（其中）是重要的呢。

致力于星球家園的工作是很重要的

若田
正好在4、5年前我擔任了宇航員的指導員。在太空開發(fā)中，平衡競爭、協(xié)調的工作很重要。我覺得團隊朝著一個矢量前進是必要的。 宇航員是俄國人、美國人、歐洲人、加拿大人組成的團隊，為了最大限度地發(fā)揮團隊的成果，和睦的氣氛是非常重要的。特別是在封閉環(huán)境、月球和火星上，這樣的團隊合作是很重要的。 寺師先生至今為止在皇冠等項目中也有過項目經理的經驗，我想在汽車的開發(fā)中，團隊合作也同樣是不可或缺的吧。 寺師
汽車上大概有3萬件左右的零件。但是，7成的零件是從供應商那里采購的，自己制做的只有3成左右。只有和各種各樣的人合作才能造出汽車。 這次的輪胎也得到了Bridgestone公司的多方指導，我們將和伙伴們一起制造汽車。以前有“家園”、“故國”、地區(qū)等想法。但是，從月球上看，地球只有一個。所以，我覺得這就是“星球家園”，大家一起合作才是最重要的。 若田
我也有同感。今天的主題說的是“日本隊”，所以我說了，有必要重視“星球家園”的精神，努力工作，有必要把伙伴擴展到全球。我認為有必要集結全日本的力量，并以此為基礎為國際社會做出貢獻。