美國(guó)宇航局正致力于研發(fā)一種新型月球車，用于在月球南極地區(qū)搜尋并分析這里的水冰物質(zhì)，并展示如何在月球上就地生產(chǎn)液態(tài)水的方式。這一名為“風(fēng)化層和環(huán)境科學(xué)以及氧氣和月面揮發(fā)分提取”(RESOLVE)的項(xiàng)目計(jì)劃將于2017年11月發(fā)射升空，預(yù)計(jì)將用一周的時(shí)間達(dá)成其預(yù)定目標(biāo)。
不過(guò)這一項(xiàng)目的預(yù)算非常緊張，僅有2.5億美元，其中還包括地月之間的發(fā)射費(fèi)用。目前項(xiàng)目規(guī)劃人員打算讓這輛月球車和它搭載的設(shè)備使用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)。然而在水冰和其它揮發(fā)分可能埋藏的區(qū)域每次都僅有數(shù)天時(shí)間能接收到光照。
威廉·拉森(William Larson)是一位近期從美國(guó)宇航局肯尼迪航天中心退休下來(lái)的前項(xiàng)目主管。他說(shuō)：“在月球極地地區(qū)執(zhí)行任何項(xiàng)目都最好使用核動(dòng)力，但是我們?nèi)狈Ρ匾馁Y金支持。如果使用太陽(yáng)能將會(huì)更節(jié)省資金，這也正是我們將要做的。”但是這樣一來(lái)科學(xué)家們就有很多額外的工作要做，而時(shí)間安排已經(jīng)非常緊張。
按照計(jì)劃，當(dāng)著陸器抵達(dá)月球極地地區(qū)之后，月球車將會(huì)有2.5天的光照時(shí)間，在此期間月球車將抓緊時(shí)間搜尋氫原子信號(hào)，隨后當(dāng)持續(xù)2天左右的陰影時(shí)間開(kāi)始時(shí)，月球車就將進(jìn)入休眠狀態(tài)。接下來(lái)，將會(huì)迎來(lái)大約5天時(shí)間的光照時(shí)間，在此期間月球車將會(huì)嘗試鉆探一個(gè)約1米深的鉆孔并從中提取用于礦物分析的樣品。月球車搭載的設(shè)備將會(huì)加熱樣品以期能提取出其中的液態(tài)水。最后，項(xiàng)目期間還將驗(yàn)證如何使用從月壤中提取出的氧與氫結(jié)合，從而可以就地生產(chǎn)水。
拉森表示：“此次項(xiàng)目的主要任務(wù)是對(duì)月壤水冰分布進(jìn)行評(píng)估，但是由于我們這一次將直接抵達(dá)那里，并且我們并不知道是否最后可以找到水，因此作為備份方案，我們必須安排驗(yàn)證如何從月壤中提取氧氣的技術(shù)。”他說(shuō)：“該項(xiàng)目是美國(guó)宇航局歷史上最具挑戰(zhàn)性的地外天體漫游車計(jì)劃，時(shí)間安排上也是最具難度的，除此之外，我們還必須在極其緊張的預(yù)算限制下完成它。”
RESOLVE項(xiàng)目是目前仍在運(yùn)行的“月球勘測(cè)軌道器”(LRO)項(xiàng)目以及于2009年撞擊月面的的LCROSS項(xiàng)目的下一步驟。后者在2009年撞擊了月球南極附近一個(gè)名為塞伯斯的隕石坑。LCROSS的項(xiàng)目正式名稱為“月球隕擊坑觀測(cè)與感知衛(wèi)星”，LCROSS是其英文名稱的縮寫(xiě)。
在當(dāng)時(shí)的那次撞擊任務(wù)中被從隕石坑內(nèi)部濺射出來(lái)大量碎屑物質(zhì)，對(duì)這些物質(zhì)的分析認(rèn)為這一隕坑內(nèi)部物質(zhì)大約含有5%的水分。但至于這些水的來(lái)源，則仍然是一個(gè)謎。而這一次，RESOLVE項(xiàng)目將可能為這一問(wèn)題找到答案。漫游車搭載的設(shè)備經(jīng)過(guò)專門(mén)設(shè)計(jì)，可以分析任何含水樣本中的氫同位素物質(zhì)，這樣的分析結(jié)果將至少會(huì)縮小這些水分來(lái)源的選項(xiàng)。目前對(duì)這一問(wèn)題，主要的理論包括彗星和小行星撞擊，以及地質(zhì)歷史時(shí)期月球自身內(nèi)部水分的噴出等等。此次項(xiàng)目還將提供一些第一手的現(xiàn)場(chǎng)資料，幫助我們了解月球表面的近地表以下的礦物組成情況。
美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的月球科學(xué)界大衛(wèi)·佩吉(David Paige)表示：“月球兩極地區(qū)極其寒冷。我們之所以對(duì)這一區(qū)域感興趣，是因?yàn)檫@里極有可能蘊(yùn)含豐富的揮發(fā)分物質(zhì)。”他說(shuō)：“我想月球的溫度足以維持這些揮發(fā)分。問(wèn)題就在于，它們是否真的存在于那里。”
拉森于上周在一次研討會(huì)上向與會(huì)者簡(jiǎn)要介紹了此次項(xiàng)目。美國(guó)宇航局計(jì)劃與加拿大空間局在這一項(xiàng)目上開(kāi)展緊密合作，他們計(jì)劃今年夏天在美國(guó)夏威夷群島進(jìn)行一次項(xiàng)目的野外模擬。
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