據(jù)外媒報道,目前涉及到美國太空計劃的數(shù)家航天技術公司正在研發(fā)“月球探礦者”機器人,來自美國國家航空航天局的消息透露這款新式的機器人系統(tǒng)將在月球的兩極地區(qū)登陸,并尋找水冰物質(zhì)。根據(jù)肯尼迪天體表面登陸系統(tǒng)辦公室顆粒力學和風化層操作實驗室的物理學家菲爾·梅茨格(PhilMetzger)介紹:“前往月球探查礦場就像當時前往美國西部淘金熱一樣。”很明顯我們現(xiàn)在逐漸進入了探尋地外天體水資源的高峰時期。
參與“谷歌(微博)月球X大獎”空間競賽計劃的數(shù)家研究團隊正在全力研制登月機器人系統(tǒng)
總部位于匹茲堡的“天體機器人”團隊將為美國宇航局繼續(xù)開發(fā)未來采集空間資源的機器人系統(tǒng)。該技術公司一直致力于研制“天體表面漫游者”,其中一項計劃便是使用太空探索技術公司的獵鷹9號運載火箭在2015年9月執(zhí)行登月任務。在此之前,由X大獎基金會組織的、谷歌公司贊助的“谷歌月球X大獎”是一個空間競賽計劃,而“天體機器人”團隊也參與了該項競賽并角逐高達3000萬美元的后續(xù)資金支持。該團隊的負責人約翰·桑頓(JohnThornton)認為我們的目的是在2015年10月將機器人送上月球,并探索月球表面的土壤和水資源。
根據(jù)美國國家航空航天局的探索計劃,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)小行星、月球以及火星的衛(wèi)星上有潛在水資源,對于要進軍深空探索的宇航員而言,水資源被認為將起到關鍵性的作用,水分子的氫原子和氧原子牽涉到火箭燃料以及我們呼吸的空氣。根據(jù)肯尼迪天體表面登陸系統(tǒng)辦公室的高級技術人員羅布·穆勒(RobMueller)介紹:“對這些資源的利用將是未來可持續(xù)空間旅行和居住場所的關鍵要素,我們正在開始學習如何在另一個行星表面生存。”
當我們開始思考如何進入深空探索時就必然面對資源的問題,使得我們開始尋找太陽系內(nèi)已有的資源,比如第一步將利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)作為探索地外天體的重要能源來源。如果我們能確定目標天體的資源分布結構,并有能力進行開采和利用,這將大大簡化和減低任務成本,同時也降低了宇航員進入遠離地球的深空進行探索時的風險。有研究表明,如果我們能從空間環(huán)境中得到火箭所需的推進劑,就可以大幅度地降低火星探索任務的重量。
目前已經(jīng)有數(shù)家公司正在研發(fā)前往月球的登陸系統(tǒng),如果我們真的需要將所有建筑材料都由地球發(fā)送往月球,那么可能沒人愿意進行這樣的嘗試,因為這樣的任務重量太大了。早在上個世紀六十年代末至七十年代初,美國國家航空航天局執(zhí)行的阿波羅計劃中,宇航員在月球表面行走時并沒有發(fā)現(xiàn)水冰的跡象,在他們帶回的月球土壤樣本中也沒有發(fā)現(xiàn)類似的物質(zhì)。然而,在過去的十五年左右時間內(nèi),數(shù)個月球探測器先后發(fā)現(xiàn)月球上存在水冰等物質(zhì),不僅被證明是存在的,而且總量還很巨大。
現(xiàn)在的問題是,月球上的水冰的物質(zhì)形態(tài)是怎樣的?是否是類似于粉末狀、還是像冰立方這樣的塊狀,抑或是如巖石般堅硬?因此,發(fā)送往月球兩極勘探的機器人將揭開這個謎團。桑頓(Thornton)認為月球水冰物質(zhì)理想狀態(tài)是在表面風化層中的冰顆粒。此外,科學家也設想了將月球兩極機器人系統(tǒng)進行模塊化的改造,使之可兼容鉆探設備,實現(xiàn)對月球礦藏的探索。在月球表面進行鉆探的機器人系統(tǒng)必須擁有強有力的挖掘底盤,有充足的能量供應,根據(jù)天體機器人團隊介紹:我們將在登月機器人上對模擬月球土壤進行測試挖掘。
約翰·桑頓認為我們要建立起機器人登月的信心,相信研究小組有能力抵達月球表面并展開挖掘工作。對于美國國家航空航天局而言,私人航天公司對月球的登陸探索將有利于新的資源投入到深空探索中,天體機器人團隊希望通過本次登月任務繪制出月球上最大的“冰水資源地”,通過這些信息制定出開采月球礦藏的方法,但目前還沒有計劃將探索到的冰水資源和其他月球樣品帶回地球。