月面で運転するとこんな感じ

「月面での運転は氷の上を運転するようなものです」とゼネラルモーターズの車両ダイナミクスの先進プログラムリーダー、ジェフ・ヴォクト氏は警告する。「史上最悪の氷雨を想像してみてください。まさにそれです」

私は、GMの月面探査車シミュレーターのハンドルを握る番に備えて、ヴォクト氏を尋問していた。この体験は、子供の頃にアポロ宇宙飛行士を見て以来の私の夢を事実上実現するものとなるはずだった。

アポロ17号の乗組員、ジーン・サーナンとジャック・シュミットの宇宙飛行士は、地質学的に重要な岩石を探して月面を歩き回りました。このミッションは、頼りになる4×4のおかげでさらに成果を上げました。しかし、1972年12月にサーナンとシュミットが月着陸船の上昇段階で月から打ち上げられて以来、月面の穴だらけの表面をオフロード車で移動するというアイデアは、眠ったままでした。

現在、最初の月面車の製造元であるゼネラルモーターズは、ロッキード・マーティンと提携して、新しい月面移動車（LMV）で復帰することを目指しています。

このプログラムで極めて重要な開発ツールは、GM のシミュレーターです。これは、地球上では物理的にテストすることが現実的ではない車両の設計をエンジニアがテストするのを手助けします。これは、月の重力が地球の 6 分の 1 と弱いためです。LMV の質量は地球上の 1,500 キログラムと同じですが、重量は 6 分の 1 しかありません。そのため、ほこりっぽい表面では牽引力が非常に弱くなります。

私はシミュレーターのハンドルを握ります。急な動きを避けるのが目的です。急発進、急停止、急旋回は避けてください。そして、特にクレーターから脱出するときはゆっくり運転してください、とヴォクト氏は言います。「傾斜を登るために急加速しすぎると、重力が小さくなり、宇宙空間に飛び出してしまうことがすぐにわかりました。」

了解しました。

氷の上を走るときのように、ゆっくり運転すると、LMV は完全に従順で反応が良いことがわかった。主な課題は、現実の代わりに 2D 画面を備えたシミュレーターでの運転によるアーティファクトである。GM のコンピューターに読み込まれた月の南極の 1 平方キロメートルの 270 度のラップアラウンド ディスプレイにもかかわらず、クレーターを上ったり下ったりするときに実際に感じる傾斜の感覚はほとんどない。

シミュレーターを操作すると、暗い部屋にある直径 26 フィートの高解像度ディスプレイに包み込まれます。左右に傾き、前後にピッチングする台座の上に設置された車のコックピット セクションから運転しますが、月面プログラムの運転中は、運転動作が穏やかなため、その動きのほとんどが感知されません。最新のコルベットがトラックを駆け抜けるシミュレーションでは、乗り心地が少し荒くなると思われます。

アクセルペダルに対する LMV の反応が異常に鈍い場合は、坂を登っている証拠です。アクセルペダルを離しても速度が落ちないように見える場合は、坂を下りている証拠です。

月の南極の写真は解像度が低いため、大きな特徴は正確に表現されています。小さなクレーターや岩は、月面でのそれらの存在頻度に基づいて統計的に生成されました。LMV は、小さく見える岩を簡単にまたぐのに十分な地上高があることがわかりました。基準フレームがなければ、岩が実際にどれほど大きいのかはわかりませんが、ローバーが遭遇するほとんどの岩の上を走行できることはわかりました。

LMV の最高速度は時速 25 キロですが、私は時速 12 キロを超えることは決してしません。衝突しても無害な仮想の事故ですが、シミュレーターをリセットするのにかかる時間は、私の月面ドライブの夢が即座に終わることを意味します。アポロ LRV の最高速度は時速 13 キロですが、宇宙飛行士はローバーの破損を避け、車輪が巻き上げるほこりを最小限に抑えるために、時速約 5 キロで運転する傾向がありました。

LMV の機能をモデル化することは重要です。なぜなら、アポロ LRV とは異なり、LMV は、乗組員を乗せて作業の間を自律走行で移動する時間がほとんどになると予想されるためです。地球からの無線信号の往復時間は 3 秒であるため、特に LMV が達成できる速度では、遠隔操縦は非現実的です。

GM は、クルーズ自律走行車部門のノウハウを LMV に応用し、宇宙飛行士がいないときでも機能できるようにしている。ロッキード・マーティンの設計では、LRV のように宇宙飛行士と一緒に月面に LMV を保管するのではなく、専用の着陸船で月面に LMV を運ぶことになっている。

自律性とは、LMVが着陸後すぐに作業を開始し、アルテミス月面ミッションの宇宙飛行士の到着を待たずに地形を探索し、実験を行うことができることを意味します。LMVは、GMの地上用EVに搭載されるものと同じUltium電動ドライブトレイン部品を使用します。同じ電気モーターが搭載され、以前にテストしたGMC Hummer EVと新しいCadillac Lyriqでこれまでに使用されているUltiumバッテリーセルはポーチスタイルの角柱セルですが、GMのUltiumロードマップにはLMVが使用する円筒形セルも含まれています。同社によると、これらのAAのような円筒形セルは、月の2週間の昼と2週間の夜間の間の500度の極端な温度変化に適しています。

GM は、ハマー EV の 3 つの電気モーターの制御プログラムから得たノウハウを、LMV の 4 つのモーターのプログラミングに活かしています。つまり、モーターはわずかな牽引力を最大限に活用できるようになり、また、ハマーが外輪に動力を送ることで実行できる超急旋回などの巧みな技もローバーが実行できるようになります。

LMV について注目すべき設計上の詳細には、座席の位置があります。LRV のように 2 人の宇宙飛行士を車両の中央に座らせるのではなく、前輪より前に座らせます。これにより、静電気によってあらゆるものに付着する前輪から巻き上げられる研磨性の粉塵への曝露が軽減されます。

GMのデザイナーが私に見せてくれたモデルでは宇宙飛行士は屋外に座っているが、最新版では座席とLMVの荷台をボディパネルで囲み、さらにほこりを遮断するようになっていると説明している。

GM が私の将来の宇宙服を清潔に保つためにこのような措置を講じていることを知ると、月面で LMV を運転するミッションに志願するのがずっと容易になります。他に誰がすでに練習したのでしょうか?