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美國宇航局的月球“手電筒”將在古月球隕石坑中尋找水的蹤跡

2020-04-29 10:34:29  來源:cnBeta

據外媒New Atlas報道,美國宇航局(NASA)正計劃發射一顆小小的衛星,搭載在有史以來最強大的火箭上,以尋找隱藏在月球表面的黑色撞擊坑內的水冰。這些隕石坑位于月球兩極附近--從未感受過陽光的溫暖,因此是尋找水冰的最佳地點。

該航天局的下一個重要計劃就是讓宇航員重返月球。盡管人類在1969年首次訪問月球表面,但這仍然是一個極具挑戰性和昂貴的前景。NASA希望減少任務開支,其中一個方法就是收獲和利用月球上已有的資源。特別是,世界各地的航天機構都在探索開采水冰的可能性,只要有合適的設備,水冰可以轉化成飲用水、氧氣,甚至是火箭燃料。

"雖然我們對月球上最冷、最黑的隕石坑內有冰的想法很清楚,但之前的測量結果卻有些含糊不清,"這項任務的主要研究人員、NASA馬里蘭州戈達德太空飛行中心的Barbara Cohen評論說。"從科學上講,這很好,但如果我們計劃把宇航員送到那里去挖出水冰并喝下它,我們必須確定它的存在。"

當 Artemis I 任務在美國宇航局的Block-1 SLS火箭上發射時,NASA的月球“手電筒”衛星將作為二級有效載荷搭載。該探測器屬于一類被稱為 "立方體衛星 "的衛星,其特點是相對較小的比例和模塊化設計。月球“手電筒”航天器的尺寸只有12×24×36厘米(4.7×9.4×14.1英寸)。

由于體積有限,立方體衛星有幾個缺點,但事實證明,它們的用途非常廣泛,特別是當涉及到測試技術時,可以將其納入到以后的旗艦任務中。它們的生產成本也很低,不需要專用運載火箭就能進入軌道。

這種重14公斤的航天器將由太陽能電池板提供動力,并由四個推進器推進,這些推進器采用新型環保型推進劑。其主要科學儀器是一個四激光反射儀,將用于探測月球隕石坑的深度。在為期兩個月的初級科學階段的10次軌道飛行中,這艘小型航天器將在月球南極15公里(9英里)范圍內變焦并進行測量。

月球"手電筒 "將探索的隕石坑的地面被常年的黑暗所籠罩。"太陽在隕石坑地平線附近移動,但從未真正照進隕石坑," Cohen解釋道。"因為這些隕石坑太冷了,這些分子永遠無法接收到足夠的能量來逃逸,所以它們會被困住,在幾十億年的時間里堆積起來。"

探測器的設計是將紅外線激光束迅速射入月球的隕石坑,然后在光束反彈回來時收集光束。覆蓋在月球表面的土壤不會吸收紅外線,然而水冰卻能吸收。因此,月球隕石坑的吸收量越大,可能隱藏在月球上的水冰的數量就越多。

一旦 月球“手電筒”完成了繪制月球隕石坑中水冰的分布圖的任務,它就會接到命令,通過撞擊月球南極來結束它的生命。

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