美国太空公司“月球探矿者”机器人将在月球两极地区登陆 _月球

参与“谷歌月球X大奖”空间竞赛计划的数家研究团队正在全力研制登月机器人系统
【美国太空公司“月球探矿者”机器人将在月球两极地区登陆】目前涉及到美国太空计划的数家航天技术公司正在研发“月球探矿者”机器人，来自美国国家航空航天局的消息透露这款新式的机器人系统将在月球的两极地区登陆，并寻找水冰物质。根据肯尼迪天体表面登陆系统办公室颗粒力学和风化层操作实验室的物理学家菲尔·梅茨格（Phil Metzger）介绍：“前往月球探查矿场就像当时前往美国西部淘金热一样。”很明显我们现在逐渐进入了探寻地外天体水资源的高峰时期。
总部位于匹兹堡的“天体机器人”团队将为美国宇航局继续开发未来采集空间资源的机器人系统。该技术公司一直致力于研制“天体表面漫游者”，其中一项计划便是使用太空探索技术公司的猎鹰9号运载火箭在2015年9月执行登月任务。在此之前，由X大奖基金会组织的、谷歌公司赞助的“谷歌月球X大奖”是一个空间竞赛计划，而“天体机器人”团队也参与了该项竞赛并角逐高达3000万美元的后续资金支持。该团队的负责人约翰·桑顿（John Thornton）认为我们的目的是在2015年10月将机器人送上月球，并探索月球表面的土壤和水资源。
根据美国国家航空航天局的探索计划，已经发现小行星、月球以及火星的卫星上有潜在水资源，对于要进军深空探索的宇航员而言，水资源被认为将起到关键性的作用，水分子的氢原子和氧原子牵涉到火箭燃料以及我们呼吸的空气。根据肯尼迪天体表面登陆系统办公室的高级技术人员罗布·穆勒（Rob Mueller）介绍：“对这些资源的利用将是未来可持续空间旅行和居住场所的关键要素，我们正在开始学习如何在另一个行星表面生存。”
当我们开始思考如何进入深空探索时就必然面对资源的问题，使得我们开始寻找太阳系内已有的资源，比如第一步将利用太阳能发电系统作为探索地外天体的重要能源来源。如果我们能确定目标天体的资源分布结构，并有能力进行开采和利用，这将大大简化和减低任务成本，同时也降低了宇航员进入远离地球的深空进行探索时的风险。有研究表明，如果我们能从空间环境中得到火箭所需的推进剂，就可以大幅度地降低火星探索任务的重量。
目前已经有数家公司正在研发前往月球的登陆系统，如果我们真的需要将所有建筑材料都由地球发送往月球，那么可能没人愿意进行这样的尝试，因为这样的任务重量太大了。早在上个世纪六十年代末至七十年代初，美国国家航空航天局执行的阿波罗计划中，宇航员在月球表面行走时并没有发现水冰的迹象，在他们带回的月球土壤样本中也没有发现类似的物质。然而，在过去的十五年左右时间内，数个月球探测器先后发现月球上存在水冰等物质，不仅被证明是存在的，而且总量还很巨大。
现在的问题是，月球上的水冰的物质形态是怎样的？是否是类似于粉末状、还是像冰立方这样的块状，抑或是如岩石般坚硬？因此，发送往月球两极勘探的机器人将揭开这个谜团。桑顿（Thornton）认为月球水冰物质理想状态是在表面风化层中的冰颗粒。此外，科学家也设想了将月球两极机器人系统进行模块化的改造，使之可兼容钻探设备，实现对月球矿藏的探索。在月球表面进行钻探的机器人系统必须拥有强有力的挖掘底盘，有充足的能量供应，根据天体机器人团队介绍：我们将在登月机器人上对模拟月球土壤进行测试挖掘。
约翰·桑顿认为我们要建立起机器人登月的信心，相信研究小组有能力抵达月球表面并展开挖掘工作。对于美国国家航空航天局而言，私人航天公司对月球的登陆探索将有利于新的资源投入到深空探索中，天体机器人团队希望通过本次登月任务绘制出月球上最大的“冰水资源地”，通过这些信息制定出开采月球矿藏的方法，但目前还没有计划将探索到的冰水资源和其他月球样品带回地球。

腾讯科学讯（Everett/编译）