中国的月球水冰探测任务,与NASA走的是完全不同的路

作者:理查德·德·格赖斯麦考瑞大学天体物理学教授

Chang’e-7
Shackleton crater on the Lunar South Pole.
NASA’s Scientific Visualization Studio

你如何探索一个阳光永远不照耀的地方?中国航天计划即将启动近年来最具创新性的月球探测任务之一。

我们已经知道近二十年月球上存在某种形式的水.我们还是不知道具体指的是永久阴影坑内可接触的水冰有多少,埋藏的深度或形式。

我们知道的是,获取水冰的过程真正的挑战它存在于深且难以穿越的陨石坑底部太阳从未照耀的地方在数十亿年内保持未受影响,温度保持不变远低于-200°C.这些是月球上最有价值的地方之一,但却是最难以到达和探索的地方。

自从月球探险以来,已经取得了长足的发展苏联的月球一号探测器于1959年1月抵达月球附近。阿波罗任务及其后续任务表明,挑战已不再仅仅是登月。

目的是探索人类和传统漫游车难以到达的地方,最终确定月球本身是否能提供未来探险者所需的资源。

中国花了二十年时间建设日益雄心勃勃的月球探测计划,以 命名为嫦娥,中国古代月亮女神。嫦娥七号任务预计将驶向我们的天邻本月晚些时候,尽管近期失败涉及另一种中国火箭有些不确定性在发射日期上。

这就是这次最新任务如此有趣的原因。

嫦娥七号将实现什么目标?

任务将进行测试几种新颖的做法为月球探险干杯。它将由轨道器、着陆器、探测车和跳跃器组成。

此外,雀鸟二号月球中继卫星已经就位。该系统于2024年3月单独推出,随后支持了嫦娥六号该任务将促进地球与月球表面之间的通信,尤其是在嫦娥七号任务期间。

我们尚不清楚任务具体降落地点,但位于月球南极艾特肯地区沙克尔顿陨坑附近一处照明山脊上的地点,是主要候选地点。

漏斗将是这次任务的真正主角。与轮式漫游车不同,它是设计用来跳跃破碎地形并下降到阳光无法照入的陨石坑,这些地方传统车辆可能根本无法进入。

考虑到陡峭的陨石坑壁、破碎的地形、永久阴影以及对自主导航和通信的需求,将其加入任务中是合理的。

中国科学家不会寻找水的迹象;我们已经有关于月球极地水的有力证据.任务的核心问题是水究竟位于哪里,以何种形式和浓度存在,以及是否现实可行地获取。

这标志着从单纯探索月球到确定其资源是否真正被利用的转变。

Chang’e-7
Mosaic of the Moon’s south polar region, width approximately 600 km. The south pole is at the centre of the intersecting lines.
NASA/GSFC/Arizona State University

NASA采取不同策略

其他国家也同样关注解决这个问题。美国也在追求同样的长期目标——制造持续的月球作业有可能。尽管NASA将面临相同的物理问题,美国航天局选择了不同的解决方案。

嫦娥七号是一项协调的国家任务,其各要素围绕单一具体目标设计,并可利用已运行的“雀桥二号”基础设施。

相比之下,NASA有意尝试不同的东西:通过其打造月球市场商业月球有效载荷服务(CLPS)节目。该机构从拥有和运营自有航天器的公司购买月球运输、移动和技术服务。

美国国家航空航天局(NASA)目前17次合同交付,携带60多种乐器。

美国的努力已经积累了宝贵经验:直觉机器公司的IM-2任务,雅典娜尝试与《恒久七号》极为相似的行动。它配备了钻机和质谱仪,用于寻找挥发物,一辆小型跳跃车辆旨在探索艰难地形和实验性的移动通信网络。

然而,着陆器在着陆点坠落,抵达仅一天后便被关闭。

本质上,问题的目的地决定了问题;不同的航天项目正在尝试不同的解决方式。

学习如何在月球上生活

寻找月球资源只是第一步。嫦娥七号将尝试确定月球南极附近有用的月球资源位置,并描述其性质。

嫦娥八号预计于2028年发射,将致力于展示这些技术的实际使用方式。

载人探险很可能随后进行,最终建造国际月球研究站由中国国家航天局和俄罗斯俄罗斯航天局联合主导。

在太平洋的另一端,CLPS将为NASA主导的更广泛的阿尔忒弥斯计划提供技术和科学,该机构明确描述为奠定持续月球探测基金会.

归根结底,月球南极并不在乎飞船上挂的是哪面旗帜。任何进入其永久阴影坑洞的探险者都将面临同样的黑暗、严寒、破碎的地形和通讯问题。

登月是20世纪最大的技术挑战之一。学习如何在那里生活和工作,可能是21世纪的一大挑战。

本文转载自对话采用知识共享许可协议。原文.

该岗位中国的月球寻找水冰任务与NASA以往的行动截然不同最初发表于无知地图.

添加评论
点赞收藏
点踩分享查看原文
评论
?
参与讨论