阿波罗月球车的动力之谜：来自银锌电池的可靠心脏

抖音热门 2025年08月21日 22:54 1 admin

在人类探索月球的历史上，阿波罗15号、16号和17号三次任务中使用的 月球车（Lunar Roving Vehicle，简称 LRV） 是一个划时代的产物。它让宇航员突破了步行几公里的限制，得以在月面展开更大范围的勘探与实验。

许多人会好奇：在这样一个没有空气、温差极端、尘土飞扬的陌生环境里，月球车的动力来自哪里？它为什么能稳定、可靠地运行？

答案其实并不复杂，却极具工程智慧：月球车的动力来源是 两块银锌电池。

一、为什么选择电池驱动而不是燃料发动机？

在设计月球车时，美国航天局（NASA）和波音公司面临的第一个难题就是：动力选择。

不能用燃油发动机
由于月球没有大气，发动机无法获得燃烧所需的氧气。如果携带氧化剂，则需要极其复杂的燃料系统，并且会增加重量和风险。
不宜使用核动力
当时虽已掌握小型放射性同位素热电机（RTG）的技术，但用在载人月球车上风险过大，一旦损坏或污染，对宇航员和任务本身构成威胁。
电动机是最佳选择
电动机结构简单、可靠性高，尤其在真空和低重力环境下，不需要润滑油就能运转。只要解决了电池供电问题，就能保证车辆顺利运行。

因此，电池驱动成为唯一合适的选择。

二、月球车动力核心：银锌电池

月球车的动力来自 两块 36 伏特、121 安时的银锌电池（Silver-Zinc Battery），它们安装在车辆后部的电池箱中。

参数概览

电池数量：2 块
电压：36 V
容量：121 Ah（单块）
总能量：约 8.7 千瓦时
重量：约 30 公斤（单块）

为什么选银锌电池？
银锌电池具有以下优点：
高能量密度：比当时常见的镍镉电池、铅酸电池能量密度更高，减轻了整体重量。
放电能力强：能在短时间内提供较大电流，满足月球车加速和爬坡的需求。
耐低温性好：在月球昼夜温差环境中仍能正常工作。（注意：月面白昼时长13.5天）
一次性使用：银锌电池的循环寿命短，但阿波罗任务只需使用 3 天左右，完全符合需求。

换句话说，银锌电池是“为短期高可靠性而生”的解决方案。

三、月球车的电机与传动系统

月球车的四个车轮各自配备了一台 直流电动机，由电池直接供电。

电机参数：

功率：约 190 瓦
电压：36 V
传动：电机通过减速机构直接带动车轮，省去了复杂的传动轴和齿轮箱。

驱动模式：

四轮驱动（4×4）
每个车轮都有独立电机，增强了在松散月壤上的通过性。
转向系统采用前后轮独立转向，灵活性极高。

轮胎设计：

并非橡胶胎，而是 钢丝编织的空心轮胎，外覆钛制挡板，能够在月壤中提供抓地力。

在低重力（约地球的六分之一）环境中，电机动力与轻质车身配合，足以让月球车以最高 13~15 公里/小时 的速度行驶。

四、电池在极端环境下的防护

月球表面的温度可能高达 +120℃，低至 -170℃。为了让电池稳定工作，NASA 对其采取了特殊防护：

隔热箱体：电池装在带有反光涂层与绝热层的电池箱中，避免阳光直射。

任务窗口选择：阿波罗登月都在“月昼早期”进行，当时温度较适中（-50℃到+70℃）。

短期使用：电池只需维持三天运行，不需要长期耐久性。

电量监控：驾驶面板上有电池电量表，宇航员需随时观察，避免电量过度消耗。

这些措施确保了电池在整个任务期间稳定运行。

五、月球车的实际表现

三辆月球车在阿波罗 15、16、17 号任务中共完成了近 90 公里的月面行驶，运送了大量岩石样本和仪器设备。

阿波罗15号：LRV 行驶 27.8 公里

阿波罗16号：LRV 行驶 26.7 公里

阿波罗17号：LRV 行驶 35.9 公里

电池容量完全满足任务需求，没有出现严重电力不足的情况。事实上，每次任务结束后，电池仍有剩余电量。

六、月球车动力的意义

月球车的动力系统虽然简单，却极大拓展了人类在月球的活动范围：

扩大探测半径：从步行 3 公里扩大到 10 公里以上，探索面积提升数倍。
运载能力强：可携带 500 公斤设备与样品，减轻了宇航员负担。
验证了电动车的可靠性：在月球恶劣环境下，电动车依然表现稳定，为后续行星探测提供了宝贵经验。
工程范例：银锌电池+直流电机的组合成为“极端环境短时使用”的经典方案，后来也启发了火星探测车的电源设计。

七、结语

阿波罗月球车的动力并非神秘的高科技，而是 银锌电池+直流电机 这种看似普通的组合。真正的难点在于如何在月球真空与极端温度环境下，保证系统的稳定与可靠。NASA 的工程师通过隔热、任务窗口选择和简化设计，确保了这套系统在关键时刻不出任何差错。

月球车的成功运行，既拓展了人类月球探索的边界，也让“电动车”在几十年前就登上了地外天体。它的动力系统堪称简洁而伟大的工程智慧，成为阿波罗计划中最具代表性的技术之一。

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