美国宇航局选择月球着陆点进行冰矿月球钻探

2022 年末，美国宇航局将在距离沙克尔顿陨石坑不远的山脊上向月球南极发送一个与机器人着陆器相连的冰开采实验——一个位置工程师和科学家已经评估了几个月。NASA 和商业月球交付机构合作伙伴 Intuitive Machines 于 11 月 3 日宣布了地点选择。

美国宇航局绕月飞行器的数据表明，这个被称为“沙克尔顿连接脊”的位置可能在地表以下有冰。该地区接收到足够的阳光，可为着陆器提供大约 10 天的任务，同时还为地球提供清晰的视线以进行持续的通信。它也靠近一个小火山口，非常适合机器人游览。

这些条件为船上的三项技术演示提供了成功的最佳机会。这包括 NASA 资助的 Polar Resources Ice-Mining Experiment-1 ( PRIME-1 )——它包括一个钻头和一个质谱仪——一个由美国诺基亚公司开发的 4G/LTE 通信网络，以及 Micro-Nova，一个由 Intuitive Machines 开发的可展开料斗机器人。

“PRIME-1 永久连接到Intuitive Machines 的 Nova-C 着陆器，要找到一个着陆点，我们可能会在地表三英尺内发现冰，这很有挑战性，”NASA 肯尼迪中心的 PRIME-1 项目经理 Jackie Quinn 博士说佛罗里达州航天中心。“虽然有充足的阳光为有效载荷提供动力，但表面会变得太热而无法维持 PRIME-1 钻头范围内的冰。我们需要找到一个‘金发姑娘’站点，既能获得足够的阳光以满足任务要求，同时又是一个安全的着陆点，与地球通信良好。”

为了选择这个最终着陆地点，来自美国宇航局、亚利桑那州立大学、约翰霍普金斯应用物理实验室、诺基亚和 Intuitive Machines 的专家使用月球遥感数据创建了月球表面的“冰开采”地图。

着陆后，被称为探索新地形的风化层冰钻 （TRIDENT） 的 PRIME-1 钻机将尝试钻探至 3 英尺深，提取月球土壤（称为风化层）并将其沉积在表面进行水分析。PRIME-1 的另一台仪器，即观测月球运行的质谱仪 (MSolo），将测量容易从 TRIDENT 挖掘的材料中逸出的挥发性气体。

PRIME-1 将是首次在月球上寻找和提取资源的演示。推进这些类型的技术对于在深空建立强大的长期存在至关重要，包括在月球上作为该机构阿尔忒弥斯任务的一部分。简单地操作和钻入坚硬的月球表面将为工程师提供宝贵的洞察力，以执行未来的月球任务，例如计划于 2023 年底在月球南极着陆的 Volatiles InvestigatingPolar Exploration Rover 或VIPER任务。

PRIME-1 将调查月球表面以下的资源，而诺基亚将着手测试其空间加固的 4G/LTE 网络。Lunar Outpost 开发的小型漫游车将在距离 Nova-C 着陆器一英里多的地方冒险，并在不同距离测试诺基亚的无线网络。漫游车将与位于 Nova-C 上的基站通信，着陆器将数据传回地球。该演示可为用于月球表面关键任务通信的商用 4G/LTE 系统铺平道路。这包括从宇航员到基站、车辆到基站等的通信甚至高清视频流。

在附近，Intuitive Machines 的 Micro-Nova 将旨在部署到地表并跳入附近的陨石坑，在跳出之前获取图片和科学数据。然后它将数据发送回 Nova-C。Micro-Nova 可以携带超过 1.5 英里的两磅有效载荷进入月球陨石坑，并能够对月球表面进行高分辨率测量。该演示可能有助于为额外的商业月球探测服务铺平道路。未来，科学家们可能有机会为料斗配备自己的小型科学仪器，例如照相机、地震仪、月球测距系统等。

“这些早期的技术演示采用创新的合作伙伴关系来提供有关在月球表面进行操作和探索的宝贵信息，”位于华盛顿 NASA 总部的 NASA 空间技术任务理事会 （STMD) 技术成熟主管 Niki Werkheiser 说。“这些数据将为未来的原位资源利用、移动性、通信、电力和除尘能力的设计提供信息。”

关注我，了解更多。