浅谈NASA用于寻找水冰的月球车VIPER

2022年07月25日 08:37 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

NASA对月球有着很大的计划,从它的猎户座太空舱将携带宇航员到月球表面到在那里建立一个核电站的计划再到让人类回到月球,甚至进入长期月球基地的竞赛正在进行。但如果人们要被送到月球上超过几天他们将需要获得某些资源,而这当中最大的需求之一就是水。

最近的研究发现,月球上有水并且可能比我们以前想象的要多,尤其是以两极周围火山口中的冰的形式。但为了利用这一资源,首先,我们需要找到它,而这正是NASA的VIPER任务的目的。

VIPER即Volatiles Investigating Polar Exploration Rover,将是一个月球车,它将被派去寻找冰和其他可能对未来人类探险家有用的资源。它将围绕月球的南极进行搜索,特别是通过陨石坑寻找那里的冰的证据。正因为如此--而且由于覆盖在月球上的尘埃被称为“风化层”--月球车的车轮和悬挂系统必须经过特别设计以处理在陨石坑上行驶和通过的情况。

风化层提供了一个特殊的挑战。因为月球没有大气层,它没有风。这意味着灰尘颗粒不会像在地球或其他有大气层的行星上那样被磨掉。由于这个原因,月球上的风化层像碎玻璃一样锋利并进入硬件、侵蚀它。VIPER的轮子被设计成特别坚硬,以应对这种情况。

寻水设备

为了帮助完成定位冰层的任务,VIPER将有四种仪器:首先是一个锤式钻头--用于钻入月球表面以寻找那里的冰--被称为“探索新地形的岩石和冰钻(TRIDENT)”;然后是三个光谱仪--可通过观察样品发出的光来分析样品的成分--被称为观察月球运行的质谱仪(MSolo)仪器;近红外挥发物光谱仪系统(NIRVSS);中子光谱仪系统(NSS)。

其中,TRIDENT钻头将有约3.2英尺长,使月球车能够到达月球表面下的深处,它是一种特殊的钻头,被称为旋转冲击式。据了解,这个钻头既能旋转又能锤击,所以它可以穿过坚硬的岩石等坚硬的材料。三个光谱仪中的两个可以检测氢分子并确定这些分子的类型。而第三台的工作是确定哪些气体来自着陆器而不是月球本身以防止错误的读数。

这些仪器将使漫游者能对月球有一个全新的看法。“VIPER将是NASA有史以来派往月球表面的最有能力的机器人,这使得我们能够探索我们从未见过的月球部分,”NASA VIPER项目科学家Sarah Noble说道,“该漫游车将使我们了解月球上水的起源和分布并为我们收获离地球24万英里的资源做好准备,这些资源可用于安全地将宇航员送入更远的空间,包括火星。”

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