这篇文章的一个更清晰的版本已经与我最喜欢的技术空间通讯《轨道索引》联合出版。我非常钦佩安德鲁和本在每一期周刊上表现出的坚持不懈和高质量的工作,并且很高兴为我已经依赖了两年的时事通讯做出了贡献。
未来五年探索月球的标志将不仅是即将到来的机器人着陆器舰队,还包括他们将部署的各种各样的移动探险者。下面我们来看看许多国家即将探索月球表面的所有移动机器人,从微型漫游车到料斗,从复杂的科学探索者到载人车辆。
Astrobotic在2022年底的首个月球着陆器是NASA CLPS项目的一部分,将在月球熔岩平原着陆,然后部署一小队漫游者。日本Dymon公司的0.5公斤单轴月球车Yaoki设计为即使摔倒也能继续运行。还有英国Spacebit公司生产的1.3公斤重的Asagumo蜘蛛状步行机器人,以及卡内基梅隆大学学生设计的1.8公斤重的Iris漫游车。
Astrobotic的着陆器还将部署五个小型自主探测器,统称为COLMENA,代表墨西哥的第一次月球任务。它们重约60克,直径12厘米,真的很小。COLMENA的目的是展示这种串联工作的小型机器人如何在恶劣的月球环境中生存和导航。
这些小型探测器最重要的贡献不是它们拍摄的图像,而是它们的穿越将如何帮助我们更好地了解月球土壤的机械性质,这对未来的任务和月球科学都至关重要。
ispace日本今年年底发射的首次登月任务将部署两辆漫游车。其中一个是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)制造的一个网球大小的250克重的漫游者。一旦登上月球表面,球形机器人将一分为二,将其两个半球用作轮子。日本宇宙航空研究开发机构的目标是利用从月球车穿越月球所获得的有关月球土壤力学的信息来帮助设计一种自主的载人加压月球车,他们正在与丰田公司共同研究这一技术。
ispace的着陆器将部署的另一个移动探索者是阿联酋10公斤重的拉希德漫游车。法国航天局将为月球车提供两台高分辨率相机。一个摄像头将安装在月球车的桅杆上,以提供全景视图,而另一个摄像头将安装在后部,以分析行驶轨迹,并推断车轮下沉和土壤的机械特性。阿联酋可能会在以色列公司SpaceIL于2024年的第二次登月尝试中派遣另一艘月球车。
ispace在2024年的第二次登月任务将以其自主建造的探索月球表面的微型探测器为特色。ispace的欧洲分部正在开发月球车,由卢森堡航天局根据欧空局合同提供资金。
直觉机器的第二次登月任务最早将于2022年12月发射,也是NASA CLPS项目的一部分,将在月球南极部署两个移动探险家。第一个是月球前哨站建造的探测车,用于测试月球上的第一个4G/LTE通信系统。目的是看看我们能否在月球表面获得未来可持续存在所需的高通量、远程和低延迟通信。
该任务的第二个移动探索者将是一个名为Micro Nova的漏斗,由NASA一份价值4160万美元的合同提供支持。它将在月球上跳跃,拍摄其飞行路径下的高分辨率图像。在未来的任务中,微新星还可能飞入熔岩管、永久阴影区域以及其他传统着陆器和漫游器几乎无法进入的区域。
作为NASA CLPS项目的一部分,NASA的VIPER漫游者将于2023年底登陆月球南极,并将在100多天内探索永久阴影区域及其周围的区域。它将使用一台钻机和三台仪器来揭示月球水冰沉积的性质,评估其资源潜力,并确定它们的可利用程度。这将帮助我们规划未来的可持续载人任务。
然而,在“毒蛇号”发射之前,NASA的目标是通过在之前的任务中发送不同版本的仪器来降低任务的风险。其中之一是2023年马斯滕的首次登月任务,也是CLPS的一部分,搭载了Astrobotic的手提箱大小为13公斤的月球漫游者漫游车。月球车拥有自主导航和测绘能力,美国国家航空航天局正在利用这种能力,搭载一种VIPER中子光谱仪,以探测月球表面以下的水冰迹象。
从科学和探索的角度来看,关于月球两极水的确切性质的信息是如此重要,以至于其他国家也在计划像VIPER这样的任务,最早的一次是针对2023年后发射的日本-印度LUPEX联合探测车。JAXA正在建造350公斤重的月球车,印度航天局ISRO正在开发着陆器,该着陆器将把LUPEX送到月球南极。
中国将在2024年左右发射嫦娥七号。它将由一个轨道器和一个着陆器组成,后者可能会部署一个探测器和一个漏斗,以绘制月球南极着陆区域附近的资源地图。
直觉机器的第三次登月任务(CLPS)将于2024年在雷纳伽马的磁漩涡中着陆。该任务的主要有效载荷套件“月球顶点”是着陆器和探测车上的光谱仪和磁强计的集合。火星车将在13个地球日内行驶2公里,探索雷纳伽马星系至少一个亮区和暗区。它将研究漩涡的组成,绘制漩涡的强度和强度;表面磁场的方向。
该任务将帮助我们更好地了解月球过去的磁场,以及太阳风和微流星体对整个太阳系行星体的影响。该着陆器还将部署美国宇航局的四辆小型干部漫游车,它们将自动导航着陆区域,并总体上比单个漫游车更好地绘制地图。
在2021加拿大公司提出建造一个崎岖的月球探测器之后,加拿大航天局(CSA)在同一年授予MDA和Cad Nythy.详细的设计研究合同,前往月球南极的任务。一个有趣且具有挑战性的要求是,月球车能够在整个月球夜晚生存,并能够在永久阴影区域探索水冰和其他资源。CSA将选择两家公司中的任何一家为实际任务建造月球车,该任务将于2025年在NASA资助的CLPS着陆器上发射。
2021年10月,澳大利亚宣布了首个月球任务。他们的航天局今年将资助一家澳大利亚工业财团的获奖提案,以最高5000万美元(澳大利亚)的成本开发月球车。这辆20公斤以下的月球车将在2026年或更晚的时候搭载NASA资助的CLPS着陆器登上月球。半自动月球车将探索月球南极,并为着陆器回收月球土壤,NASA操作的系统将在着陆器上练习从中提取氧气。因此,这项任务将展示人类在月球上建立可持续存在的关键一步。
2021年9月,美国宇航局要求美国科学家提出4000万美元的科学仪器套件,飞到2025个CLP飞行任务中,降落在胡瑞胡森的两个火山穹顶上。这将极大地扩展我们对月球火山历史的了解,因为圆顶由硅质材料而不是玄武岩组成,后者更常见。该任务将有一辆能够从着陆点行驶500米的漫游车。科学家们可以在月球车上设计多达15公斤的仪器。
2021年8月,美国宇航局(NASA)在其计划购买更多的细节上透露了这项计划,这项任务将于今年晚些时候在月球上驾驶。由于NASA打算持续重返月球,该机构希望月球地形车(LTV)比阿波罗宇航员使用的月球漫游车(LRV)性能更好,甚至比目前的火星漫游车更先进。
LTV不早于2027年发射,将是一款全电动漫游车,两名合适的宇航员可以在月球上行驶20公里,无需充电。与阿波罗不同,LTV将在多个阿耳特弥斯任务中使用至少10年。这意味着LTV必须在寒冷的夜间温度下生存,并在月球南极具有挑战性的崎岖地形中航行。它还可以探索永久阴影区域长达两小时。
当没有任何载人任务使用LTV时,月球车将被远程操作,在月球上所需的地点之间运送多达800公斤的货物。当我们等待NASA在今年某个时候向美国公司征求LTV提案时,洛克希德·马丁公司和诺斯罗普·格鲁曼公司的一家公司已经透露了他们的概念。
LTV只是NASA阿耳特弥斯大本营的两种月球车类型之一,该大本营旨在为至少几个宇航员在月球上长期生活建立必要的基础设施。另一个探测器是一个加压的、可居住的探测器,它将使宇航员能够一次探索月球南极长达45天。美国国家航空航天局可能会在稍后阶段为这种更先进的飞行器征求建议。
在经历了30多年令人痛苦的长期放弃之后,全球范围内的实体在大小尺度上推动行星表面探索的边界似乎是一次值得回归月球的尝试。
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