问题

为什么美国阿波罗登月漫游车的制造成本为 3800 万美元,而它只是一辆电池驱动的汽车?

回答
好的,我们来详细探讨一下为什么美国阿波罗登月漫游车(Lunar Roving Vehicle, LRV)的制造成本高达 3800 万美元,尽管它看起来只是一辆电池驱动的汽车。这笔巨额费用并非仅仅是为了制造一辆“汽车”,而是为了克服前所未有的挑战,在极致严苛的太空环境中安全、高效地运行,并完成科学探测任务的整体成本。

我们可以从以下几个关键方面来理解这个成本构成:

1. 严苛的环境和极端的设计要求:

真空环境: 月球没有大气层,这意味着没有空气阻力,也没有声音传播。一切都必须在真空中运行。这需要特殊的密封、润滑和材料选择,以防止部件因真空而失效或挥发。
极端温度变化: 月球表面白天温度可高达 127°C,夜晚则骤降至 173°C。漫游车必须能够承受并在这巨大的温差下稳定运行。这需要先进的热控制系统,包括绝缘材料、辐射冷却器和加热元件,以确保电池、电子设备和乘客处于可接受的工作温度范围内。
月壤(Regolith): 月球表面覆盖着一层细小的、磨蚀性极强的尘埃,称为月壤。这些尘埃会附着在任何表面,并可能侵入机械部件、磨损轮胎、堵塞过滤器,甚至影响光学仪器。漫游车的设计需要极强的防尘和防磨损能力,例如特殊的密封件、防尘罩以及耐磨材料。
低重力环境: 月球的重力只有地球的六分之一。这不仅影响车辆的牵引力、制动和操控,也对悬挂系统和车身设计提出了新的要求,需要确保在低重力下车辆的稳定性和抓地力。
辐射: 月球没有大气层和地球磁场的保护,宇航员和设备会暴露在宇宙射线和太阳辐射中。漫游车需要有足够的辐射屏蔽,以保护其电子元件免受损坏。

2. 复杂的工程和技术创新:

材料科学: 为了在极端环境中保持轻便、坚固和耐用,LRV使用了许多先进且昂贵的材料,例如:
铝合金和钛合金: 用于车身框架和关键结构部件,提供高强度和低重量的平衡。
耐高温和低温的特殊聚合物: 用于轮胎、密封件和电缆绝缘层。
绝缘材料: 如聚亚酰胺(Kapton)等,用于隔热和保护内部组件。
动力系统和电池: 虽然是电池驱动,但这些电池不是普通的干电池。它们是专门为太空环境设计的,能够承受极端的温度变化和辐射,并提供可靠的动力输出。其设计和制造过程本身就非常复杂和昂贵。
悬挂系统和车轮: LRV 的悬挂系统是专门设计的,以应对月球表面的崎岖地形和低重力。其车轮也与地球上的汽车完全不同。它们不是充气的橡胶轮胎,而是由金属丝编织而成(如镍钛合金),具有极佳的弹性和耐磨性,能够在尖锐的月球岩石和月壤上行驶而不破裂。这种金属丝轮胎的制造技术也是非常先进且成本高昂的。
转向和制动系统: 考虑到低重力环境,LRV 的转向和制动系统需要精确控制,以确保宇航员的安全。其设计需要适应月球表面的地形和宇航员的操控能力。
导航和通信系统: 尽管 LRV 本身相对简单,但它需要与地面控制中心和宇航员的生命维持系统进行通信。这包括天线、无线电设备以及简单的导航辅助设备。
可靠性工程: 在太空任务中,可靠性是至关重要的。任何故障都可能导致任务失败甚至宇航员的生命危险。因此,LRV 的每个组件都经过了极其严格的测试和冗余设计,以确保其在月球极端环境下万无一失。这种高可靠性标准的实现,必然带来高昂的设计、制造和测试成本。

3. 研发、测试和验证成本:

大量的研发投入: 在设计和制造 LRV 之前,需要进行大量的研究和开发工作,包括概念设计、技术可行性分析、材料研究、动力学模拟等。这些前期投入是巨大的。
严格的测试和验证: LRV 在制造完成后,必须在模拟月球环境的各种条件下进行严格的测试,例如真空舱测试、高温/低温测试、振动测试、辐射测试、地形适应性测试等。这些测试需要专门的设备和场地,并且耗时耗力。
原型制造和迭代: 在最终版本确定之前,可能需要制造多个原型机进行测试和改进,这也会增加成本。

4. 管理、项目支持和集成成本:

项目管理: 一个如此复杂的项目,需要庞大的项目管理团队来协调各个环节,包括设计、制造、测试、集成、运输和操作。项目管理人员的薪资、办公费用等也构成了成本的一部分。
供应商管理: LRV 的制造涉及多个供应商,他们可能来自不同的领域,提供不同的组件。管理这些供应商,确保他们的产品符合严格的标准,也需要成本。
集成和测试: 将所有组件集成到一起,并进行整体功能测试,这是一个复杂且耗时的过程,需要专业的工程师和技术人员。
培训: 宇航员需要接受专门的培训,学习如何驾驶和维护 LRV。这些培训的成本也需要考虑在内。

5. 其他因素:

小批量生产: 与地球上的大规模汽车生产不同,LRV 是为特定的太空任务制造的,产量非常低(总共制造了四辆,其中三辆被成功使用)。小批量生产的单位成本通常远高于大规模生产。
国家项目的高昂成本: 航空航天项目通常由政府资助,涉及国家层面的高科技研发和人才投入,其成本往往也包含了科研机构、大学和工业界之间的合作成本以及间接费用。

总结来说,3800 万美元的成本并非只是购买一辆“电池驱动的汽车”。它是支付给在地球上几乎不存在的极端环境下的生存能力、突破性的技术创新、无数次的严苛测试、以及为保障宇航员生命安全而必须实现的极致可靠性。 LRV 是一个集成了最先进材料科学、工程学和可靠性技术的杰出工程范例,其成本反映了为实现人类在另一个星球上自由探索的梦想所付出的巨大代价和投入。

网友意见

user avatar

那时的美国是真牛逼

现在的美国一个咖啡杯几千美元,马桶盖上万美元,这和登月漫步车相比,一个天上一个地下的。

还是一元炸鸡最良心,吃到吐,天天吃牛排,人均300平大别墅的美国人还在乎这点钱?

user avatar

什么叫“只是”?题主你是认为电池车都是奥迪双钻吗?还是认为电动车本身就代表着廉价、低端?这也太化石级别的刻板印象了吧…

至于为什么它们成本那么贵,因为第一它是一台70年代的电动车,那时候连磷酸铁锂电池都不成熟,你难道指望月球车跟tesla一样吗动辄百公里加速4秒内还能保证上百公里的续航吗?更何况月球上不是到处都有充电桩的,保证在整个任务期间的续航能力是优先考虑的。然而你们看看这车上有tesla一样一整个地板的电池模块吗?并没有…这还没算上虽然月球车不具备现在电动车上花里胡哨的各种app,但是要保证足够的操作性能的同时还要为甚高频天线等一堆系统供电,这在70年代已经是顶尖水平了啊。

其次,如果tesla(或者任何车企)有任何一个车型能做到在保证结构强度的情况下做到和月球车一样的折叠效率那也是可以。一台轴距2.3米,全长3.1米的电动车要储存在一个面积只有0.5平米的空间里,这本来就是一个超级困难的事情了啊。至于结构强度,可能有的人会说月球上反正也不会撞车,根本不是重点。但是要知道月球的路况可不是柏油路啊,分分钟给你来个两米大坑,开两次车就散架了怎么行?所以在折叠过后依然保证车体结构强度是设计重点之一。

从经济角度考虑,月球车这种前无古人的、一次性的、且总制造量才一位数的工业项目来说,这成本压缩已经是几乎不可能完成的任务了。什么车用全铝合金底盘、金属丝半充气轮胎、车载星际间甚高频天线…这哪一个不是从头研发的?这还没办法像spacex那样搞社会融资(就算搞了,谁会把钱投给一个单价上千万的一次性载具呢),所以根本不可能把研发费用摊薄。换句话说,你看现在汽车研发出来之后售价几十万就能回本,那是用每年大几万、几十万辆的销售成绩来摊薄成本的,不然为啥入门级跑车也要百万?至于3800万刀,个人觉得不应该是制造成本,毕竟从材料来看月球车只是作为一个低技术水平的支援设备,所以就算只用航天器边角料也足够攒出一定数量的月球车的。因此很大概率上3800万应该是落地后的运营成本,大头还是在研发上。


推荐几本关于阿波罗计划详细资料的书吧,毕竟apollo 11和13号的电影纪录片很详细,但是带月球车的几个科普资料还是很少的…这本只要是从技术手段来研究阿波罗计划的,基本上就等同于图书馆资料级别了。

非技术宅可以瞅瞅这个,从历史角度来记录阿波罗计划的细节。

小成本流派可以看看这个,基本上也就是入门级解说罢了。

user avatar

这个问题很有意思,阿波罗的月球车在当今看来,尤其是相对于其他能等月的航天器,技术含量的确一般。在当年贵就贵在没有经验,并不是纯制造成本为3800万美元,而是设计成本,尤其是测试成本占了里面很大的比重。所以这个价钱算下来还是合理的。

网上很常见的说法是月球车需要考虑月球上昼夜温差大,地球上的橡胶轮胎没办法在月球上用,会迅速老化。或者是电池在当年技术含量高,还有通讯设备等等。这些的确会导致月球车成本增加,而且我们参考月球车的操作手册可以看出来,虽然里面的系统错综复杂,但实际上就是一台特殊的电车。


轮子无法使用地球上常见的橡胶轮胎,所以使用了特殊设计的金属轮胎。铝制轮毂连接上镀锌钢线轮胎,钛金属覆盖的结构等等。考虑到月球上的低重力,要在减震不被尖锐石头割伤的同时,还要有足够的抓地力。

供电的是两个36伏的氢氧化钾电池。当然了,没办法在月球充电,一次性的。每个电池容量为121 A·h,能开90公里。这就足以拯救登月宇航员的腿,蹦个几十公里的感觉应该不好受。

各个部件还要能承受月球上的温度变化。反正地球上常见的东西在月球上不怎么好使,所以这些东西就只能用于登月。所以,这些特制的玩意儿,必然贵。

还要高一些特殊化的操作,塞进容量极小的登月飞船里。月球车的质量大约210公斤,可用载荷490公斤。空车在月球相当于受到地球上的35公斤的重力。

以上的东西,轮制造成本的话,零零碎碎加起来的成本可能只需要数百万美元,这和造一辆地球上的豪车差别不大。那么问题来了,剩下的钱去哪里了?造好了月球车,怎么知道这玩意能在月球上走?数百亿美元把这车送月球上,万一趴窝怎么办?

所以波音公司就需要在地球上营造月球环境,从每一个零件,到整体总装,联合阿波罗飞船一起测试啊测试。

这玩意可烧钱,所以很大一部分成本都是拿去测试了。当然了,这些测试的成本也可以算在每个零件的设计成本上。不管怎样,第一次制造月球车,这样的成本看上去是合理的。阿波罗月球漫游车的研制,为今后所有的月球车研制提供了借鉴的方案。

我国也有载人登月的计划,并且也有月球车的参与,到时候我们就会见到国产月球车长什么样了。

类似的话题

  • 回答
    好的,我们来详细探讨一下为什么美国阿波罗登月漫游车(Lunar Roving Vehicle, LRV)的制造成本高达 3800 万美元,尽管它看起来只是一辆电池驱动的汽车。这笔巨额费用并非仅仅是为了制造一辆“汽车”,而是为了克服前所未有的挑战,在极致严苛的太空环境中安全、高效地运行,并完成科学探测.............
  • 回答
    美国在阿富汗这场长达二十年的战争中投入了巨量的资源,号称是其史上最漫长的战争,最终却以撤兵和塔利班的卷土重来告终。为什么实力如此雄厚的美国,在阿富汗这样一个内陆小国遭遇了如此困境?又或者说,这场战争的结局,与中国又有什么千丝万缕的联系呢?要理解这个问题,我们得把时间往前推。9·11事件是导火索,美国.............
  • 回答
    美国从阿富汗撤兵,却没有大规模销毁留下的武器装备,这背后确实有不少复杂的原因,绝非简单的“忘了”或者“不在乎”。要理解这一点,我们需要从几个层面来分析:1. 战略考量:留下一点“后手”的微妙平衡 对地区稳定性的考量(尽管事后来看可能适得其反): 撤兵初期,美国及其盟友在一定程度上希望阿富汗政府能.............
  • 回答
    这事儿,美国在阿富汗这摊烂泥里摔了二十年,最后还是拍拍屁股走了,留下一堆烂摊子。为啥搞不定?这问题要是能简单几句话说清楚,那美国当年也不至于投入那么多兵力和钱。我跟你掰扯掰扯,这背后是啥玩意儿在作祟。首先,你得明白阿富汗是个啥地方。 这可不是啥好伺候的主。它夹在中亚和南亚的十字路口上,地形复杂得要命.............
  • 回答
    美国在阿富汗的撤军,标志着一场近20年军事存在以一种难以令人接受的方式画上了句号。回溯这段漫长的历史,美国在此付出了巨大的代价,却未能实现其宣称的目标,最终的结局无疑是一场“惨败”。要深入理解这场“惨败”,需要剖析其背后多重复杂且相互交织的原因。一、初始目标的模糊与不断演变,导致战略迷失最初,在“9.............
  • 回答
    这确实是一个让人感到困惑的局面,就像一个人在同一个问题上前后矛盾,让人难以理解其真实意图。一方面,当美国决定从阿富汗撤军时,一些人批评其“不负责任”。 这种说法通常源于这样的担忧:美国在阿富汗驻扎了二十年,投入了巨大的军事和经济资源,旨在建立一个稳定、民主的阿富汗。然而,在美军撤离后,阿富汗政府迅速.............
  • 回答
    理解美国在这些战争中的“失败”,需要我们跳出单纯的军事胜利与否的框架,深入分析其战略目标、战争的性质、国内外的复杂因素以及最终的政治和社会影响。这几场战争,虽然军事上美国军队的火力、技术和训练都占据优势,但为何未能达成其最初设定的目标,甚至导致了令人沮丧的结局,其原因错综复杂。朝鲜战争(195019.............
  • 回答
    美国在21世纪初对阿富汗的军事行动,特别是在“9·11”事件之后,没有使用核武器,这是一个复杂的问题,涉及到军事、政治、道德、国际法以及对阿富汗当地情况的考量。要深入理解这一点,需要从多个层面进行分析:1. 战略目标和军事效用: 目标并非摧毁国家实体: 美国在阿富汗的主要目标是打击基地组织及其领.............
  • 回答
    你这个问题触及到了一个非常复杂且引人深思的领域,即现代战争的本质,以及军事实力与战争结果之间的非线性关系。美国军事实力“独步天下”是个不争的事实,体现在其无可匹敌的军费开支、先进的武器装备、强大的海军、空军和战略核力量,以及全球性的军事部署和情报网络。然而,这并不意味着在所有形式的战争中都能获得压倒.............
  • 回答
    这个问题触及了地缘政治、历史脉络以及国家治理的复杂性,将美国在日本和韩国的立足与阿富汗政府的迅速垮台放在一起比较,能非常清晰地揭示出其中的关键差异。首先,我们来看看美国在日本和韩国的“站住”,这绝非偶然,而是多年战略经营和历史因素共同作用的结果。在日本,美国驻军始于二战后,当时日本刚刚经历战败,国家.............
  • 回答
    这个问题很有意思,也很普遍。确实,有些美国大片,比如《阿凡达》,大家第一时间想到的就是詹姆斯·卡梅隆,但提起漫威电影,更多人会把焦点放在钢铁侠、美国队长这些角色,以及扮演他们的演员身上,导演的名字似乎没那么响亮。这背后其实是两种不同的电影制作和传播逻辑在起作用。《阿凡达》:导演的个人印记和技术革新《.............
  • 回答
    美国在阿富汗的战争,常被拿来与苏联在阿富汗的遭遇相提并论,也因此引出了“为何美国没有吸取苏联的教训”的疑问。要深入探讨这个问题,我们得剥开历史的层层叠叠,看看两国为何会陷入类似的困境,以及其间的关键差异和被忽视的相似之处。首先,我们不能简单地说美国“没有”吸取任何教训。战争初期,尤其是在“9·11”.............
  • 回答
    美国在阿富汗经营近二十年,最终撤军并导致塔利班迅速重掌政权,这其中的原因错综复杂,绝非一朝一夕所能道明。要说为什么没能建立起一个能够独立有效对抗塔利班的政治组织,这背后牵扯着阿富汗根深蒂固的社会结构、美国战略的局限性、以及塔利班自身的韧性等多个层面。首先,我们得理解阿富汗这个国家的底子。阿富汗从来不.............
  • 回答
    美国在阿富汗的军事行动长达二十年,而选择不直接使用核武器来解决问题,这背后涉及一系列极其复杂且深刻的地缘政治、道德、法律以及战略考量。这绝非一个简单的“能否”的问题,而是“应不应该”以及“后果如何”的全面权衡。首先,我们必须理解核武器的性质和其在全球战略中的定位。核武器是人类历史上最具毁灭性的武器,.............
  • 回答
    美国为阿富汗战争付出了巨大的代价,但其成果却饱受争议。超过2万亿美元的巨额开支,远超最初的预期,也未能换来阿富汗的持久和平与稳定。为什么这场旷日持久的战争会演变成今天的局面?这背后有着复杂的因素,从战略目标模糊到地方现实的挑战,再到国际合作的困境。最初的目标与现实的差距:美国在2001年发动阿富汗战.............
  • 回答
    阿富汗局势突变:塔利班的“意外”崛起与阿富汗政府军的溃败2021年8月,当塔利班武装以惊人的速度席卷阿富汗,并在几乎未遇顽强抵抗的情况下进入首都喀布尔时,全世界都被震动了。许多人,包括美国及其盟友,都对这一戏剧性的转变感到措手不及。为何塔利班能够如此迅速地控制阿富汗,而曾得到美军训练和支持的阿富汗政.............
  • 回答
    阿富汗,这个位于中亚心脏地带的国度,似乎总是笼罩着一层神秘而坚韧的面纱。它不像一些国家那样拥有显赫的工业成就或令人称道的经济奇迹,但它却以一种近乎传奇的方式,让两个曾经的世界霸主——苏联和美国——都铩羽而归。这到底是什么让阿富汗如此“厉害”?这背后绝不是简单的军事装备或战略战术能解释的,而是深植于这.............
  • 回答
    阿富汗塔利班政权在2001年被美国为首的国际联军推翻后,部分残余力量确实选择向巴基斯坦渗透,而非伊朗。这其中的原因错综复杂,涉及到历史、地缘政治、宗教、民族以及经济等多个层面。要理解这一点,我们需要深入分析塔利班与巴基斯坦之间更为紧密的历史渊源和现实联系。首先,历史和文化上的联系是关键。塔利班的崛起.............
  • 回答
    阿富汗民众趴在美国运输机上,这一幕是2021年8月塔利班迅速占领喀布尔后,混乱局面下的一个缩影,也是当时全球都感到震惊和心碎的画面。要理解这个行为,需要将当时的背景、民众的绝望情绪以及他们所面对的极端情况结合起来看。背景:塔利班的迅猛推进与喀布尔的失守在2021年夏天,美国及其盟友在阿富汗的军事存在.............
  • 回答
    美国人想要撤离阿富汗,塔利班在这个时候之所以没有选择包围喀布尔机场,这背后有多重复杂的原因,涉及到战略考量、政治目标、国际影响以及实际操作等多个层面。要详细理解这一点,我们需要从几个关键角度进行分析:1. 塔利班的战略目标与短期利益 更重要的目标:巩固政权与获取国际承认 塔利班的首要目标不.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有