NASA选定大学团队研发探索月球最黑暗区域的技术
发布日期: 2020-02-28
信息来源: 载人航天动态
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据澳大利亚每日航天网站2020年2月17日报道,NASA日前通过“突破、创新和游戏改变”(BIG)创意挑战赛(“2020大创意挑战赛”)和“太空资助”项目选定8家美国大学团队,以研制用于研究月球最黑暗区域的样品有效载荷和演示验证创新方法。
月球表面存在着许多太阳照射范围之外的永久性黑暗区域,特别是极地区域,已黑暗了数十亿年,异常寒冷,难于探索,NASA认为这些区域内的月球陨坑存在一定的水源,因而计划对其开展长期性研究,研制能在近期探索这些区域的系统、在这些区域开展原位资源利用的技术以及为探索与运营提供保障能力的系统,包括数据采集、未来基础设施的无线动力、实现最极端环境下的自主移动等,从而更好地推进“阿尔忒弥斯”载人重返月球计划的高效开展。研发团队需在未来10个月内通过模拟月球最阴暗区域环境研发探测技术并加以测试,以验证其能为2023年前可能实施的月球任务提供的准备状态。
(1)亚利桑那州立大学。主要研制球型探测器和一个能将探测器从月球着陆车发送月球陨坑周围的不同位置的弹簧射弹器。球型探测器进行数据采集并发送给着陆车。NASA认为,快速了解月球表面某一区域的状况将有助于后续载人探索及小型漫游车任务的实施。
(2)科罗拉多矿业大学与亚利桑那大学。NASA认为在月球永久性黑暗区域工作和萃取用水需要为照明和机器提供电源,因此拟通过无线能量验证技术利用激光为小型固定接收器提供电力。为了验证激光能量束方案,研发团队需将布设在太阳能板上的若干个2英寸大小的立方体部件从着陆车上部署到月球表面,然后对其接收着陆车上的激光发出的光量进行测量。
(3)达特茅斯学院。该学院主要研制能够单独或集群在月球表面行走和工作的小型、轻质机器人探测装置。多个漫游车可互连以分配所需的动力,同时形成一个系统进行月球软地形的导航。此外,四轮式“哨兵”漫游车能够将科研仪器运送到月球极地附近的不同位置。
(4)麻省理工学院。MIT主要研制可从着陆车向外延伸100英尺长的轻质塔型构件,以用作不同科研仪器的有效载荷平台。该塔型构件将能作为着陆车与陨石坑内的有效载荷之间的通信中继节点以及替代月球轨道上的航天器进行更高分辨率的月球表面成像,从而增强月球探测活动。
(5)密歇根理工大学。该大学主要研制能敷设轻质、超导电缆的小型漫游车,用于系留往返于永久性黑暗区域内陨石坑的着陆车。当该漫游车进入其最终目的地后,其将作为充电中枢和通信中继节点,为工作在黑暗区域内的其他机器人提供不间断动力,而无需太阳光照。
(6)东北大学(波士顿)。该大学主要研制一个使用小型足式漫游车(“哨兵”)的两组件型系统以用于保障科研舱体(DOGHOUSE)的工作。当“哨兵”临近,将DOGHOUSE卸载,然后在永久性黑暗区域内进行自主导航,进行地形探测。DOGHOUSE可作为充电站和通信中继节点。该项技术可用于在其他机器人或航天员进入某一月球表面之前进行场区勘测。
(7)宾夕法尼亚州立大学。该大学主要研制一台可用于检测永久性黑暗区域内的土壤成分的仪器。这项技术采用激光装置确定资源(如水冰)的位置与含量。NASA需要该项原位资源利用技术实现可持续性的载人登月。
(8)弗吉尼亚大学。该大学主要研制一个可安装在着陆车的高功率激光装置,然后将其放置在月球陨石坑的边缘,通过激光束向陨石坑内漫游车远程传送动力。该项技术可为处在黑暗区域的系统提供长时间能量,而无需要求漫游车离开工作区域进行充电。(赵晨)
(责任编辑:周雁)