月球车的速度为什么这么慢？

最近，沈腾的《独行月球》火了以后，这个问题似乎是有点意思了。
一、月球车真的很慢吗？
沈腾的月球车速度是这样的：

虽然月球重力只有地球的六分之一，但是要飞出这个效果来，没个120km/h的速度恐怕是不行。
而在人类历史上真正登月的月球车，譬如美国阿波罗用的登月车，是这个样子的。

我们中国的玉兔无人登月车，是这个样子的。

玉兔二号，速度是每小时200米，比人走的慢多了。
相比之下，美国当年造的月球车还有点像车，时速能达到每小时17公里。
但是，最快的月球车，也远不能和普通的汽车比速度。电影里的月球车所以跑得快，是因为它是“科幻”电影，真实的月球车就是速度很慢。

二、月球车速度为什么慢？
地球车和月球车虽然都叫车，但是设计取向是完全不同的，它们的工作环境差异太大。
1.能量来源不同，对动力的设计要求不同。
对地球上的汽车来说，如果是燃油车，到处都有加油站。如果电动车，有大功率的快充桩，30分钟充到80%大有车在。而且汽车的油箱很大，电动车的电池很多。
所以，地球上的汽车，可以设计出很大的功率来。让汽车跑得很快，同时兼顾乘客的舒适、安全。
在燃油车上，人类设计出往复式发动机和转子发动机，设计出多个气缸工作，曲轴带动，设计出涡轮增压，设计出燃油直喷，不断提升发动机的功率，减少燃油消耗，提升热效率。

在电动车上，人类不断研究能量密度，功率密度更高，更安全的电池来提供充沛的能量。人类也在研发效率更高的电机，提高电机的功率重量比，让更少的电跑更多的路。
而在月球车的设计上，地球车上面的设计就要通通颠覆了。
月球上没有加油站。所以阿波罗计划时候的月球车，完全依赖车上的银锌电池（那个年代还没有今天的锂电池），跑完了就用完了。
而月球车是要用火箭发上去的，每一克都价值千金。
所以，当年的月球车被设计成只有不到200公斤，这个重量还要带很多设备，电池能量就很有限了。电机也只有1马力。能跑到17km/h已经不容易了。

而到了玉兔，因为是无人车，根本就不赶时间，所以玉兔的能量来自于车身上携带的太阳能电池。太阳能这点能量要开车是很难的。即使车上还有储能电池，也无法做太大。

所以，玉兔干脆就不要速度，要持续性，休眠一段，苏醒一段，只要不坏，就能一直跑下去。

2.路面环境不同，轮胎要求不同
月球车与地球车的轮胎，共同的性能要求都是节省能耗。而异同点则更多：
首先，在地球上，大家开车基本在铺装路面上，高等级的路面上，能安全的跑出高速度，月球尚无这样的道路条件。
其次，真实的月球车行驶里程很难达到《独行月球》里的两万公里，而地球上乘用车的轮胎设计寿命往往在5年左右、至少10万公里以上，对耐磨耐用的要求更高。
另外，不同于轻盈的月球车，乘用车的整备质量突破1.5吨比较常见，而一些电动SUV更是超过了2吨，对轮胎载荷能力的要求也比较高。

为了满足这些需求，地球上乘用车的轮胎研发，也是绞尽脑汁，甚至加了buff。
譬如为了静音。大多数品牌往往会用软一点的胎面配方，放弃耐磨换取静音。
而少数品牌，譬如雷神轮胎，则使用了全新的TORDNER Silentium™技术，这是继胎面配方优化、花纹优化之后，提升轮胎静音性能的第3条路径。其原理是给轮胎里面加上一层厚厚的高分子复合材料——聚氨酯静音棉，用来阻隔噪音。巧合的是，这种聚氨酯合成材料，有着隔热、隔音、抑震等特性，恰恰也用在飞航领域，譬如飞机的座椅，也会采用这种材质。
为轮胎加上隔音棉，看似容易，实则困难。因为轮胎要面临的是长达5年左右的设计寿命，以及动辄零下的外部气温和最高110°C以上的轮胎工作温度。这层高分子复合材料要始终附着在轮胎上，必须用到特制的粘合剂，其始终需要保持类似口香糖那种，粘而不脱的状态。

得益于这一层静音技术的buff，雷神轮胎的其他性能指标不用为静音这一点让路，拥有了更强的综合性能。
通过计算机计算模拟设计出5频花纹块设计，一方面继续降噪，这种设计能够打破单一的噪音频率，做到“主动降噪”；另一方面则是降低滚动阻力，相比其他产品，在同样能耗情况下，跑得更远。
值得一提的还有两方面性能：
其DOT标准耐磨指数达到了520，意味着绕月球跑20圈，都不在话下，而目前市面上诸多外资大牌的静音轮胎产品，耐磨指数只有400以内。
雷神轮胎全系大部分产品的载荷能力，都突破了2500kg，意味着可以在地球上承载诸如蔚来ES8、特斯拉Model X这种电动巨无霸，而在月球上，理论上来说雷神轮胎可以轻松承载这款拖头：

当然，阻碍月球车用上加了buff的地球车轮胎，主要还是外部环境问题。
在月球，不仅坑洼不平，还有大大小小的陨石坑。月球重力只有地球的六分之一，一旦颠簸，就飞起来了。同时，月球表面高温从零下180度到到零上127度，温度条件极其恶劣。所以，地球上的汽车轮胎，到了月球上会立即完蛋。

因此，早期的月球车的轮胎是镀锌的手工编织钢丝网轮胎，内部有特殊的充气橡胶作为内胎。这种轮胎既可以提升抓地力，解决六分之一重力下行驶的问题，又不容易附着月球灰尘。

玉兔二号用的是铝制轮胎，道理和当年美国人月球车异曲同工。
但你让这种轮胎，飙上120公里时速，那基本是不可能了。
所以，月球车跑不快，首先是能源不够，动力不行。其次是轮胎不匹配，月球车为了抓地力、稳定性、和通过性，根本就跑不快。
而最新的中国载人月球车模型展示的轮胎，跟地球车轮胎造型无限接近，看看相关人员的回答，就更有意思了：

三、未来能在月球上极品飞车吗？
像电影里面的月球飙车看起来很酷炫。其实背后是需要大量未来科技的，我用《独行月球》的科幻思路展开，至少有3重困难：
首先，得把能量来源解决了。
太阳能源源不断，你还要有储存的电池啊。在零下180度到零上127度能正常工作的大容量电池得能造出来才行。
有这个电池，加上大功率电机能有动力来源了。
其次，得把轮胎问题解决了。
还是在零下180度到零上127度，能在月球坑坑洼洼都是陨石坑，月球尘土的表面飙车的轮胎，目前好像还没有。普通橡胶肯定不行。金属材料跑高速度，能不能把月球车颠散了架都难说。
可能需要新材料，才能在月球的恶劣环境下飙出高速。
第三，得有钱。
一辆能高速飙车的月球车，即使有黑科技解决了动力和轮胎，重量也一定不会轻。而发射一克是一克的钱。你造一个三吨的月球车。发射到月球，这个成本非常高。

更何况，我们需要在月球上造出平整的路面。
当然，梦想总是有的。