研發(fā)新型月球車搜尋水冰物質

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中地理 來源: 高中學習網


美國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,并展示如何在月球上就地生產液態(tài)水的方式。這一名為“風化層和環(huán)境科學以及氧氣和月面揮發(fā)分提取”(RESOLVE)的項目計劃將于2017年11月發(fā)射升空,預計將用一周的時間達成其預定目標。

不過這一項目的預算非常緊張,僅有2.5億美元,其中還包括地月之間的發(fā)射費用。目前項目規(guī)劃人員打算讓這輛月球車和它搭載的設備使用太陽能驅動。然而在水冰和其它揮發(fā)分可能埋藏的區(qū)域每次都僅有數天時間能接收到光照。

威廉·拉森(William Larson)是一位近期從美國宇航局肯尼迪航天中心退休下來的前項目主管。他說:“在月球極地地區(qū)執(zhí)行任何項目都最好使用核動力,但是我們缺乏必要的資金支持。如果使用太陽能將會更節(jié)省資金,這也正是我們將要做的。”但是這樣一來科學家們就有很多額外的工作要做,而時間安排已經非常緊張。

按照計劃,當著陸器抵達月球極地地區(qū)之后,月球車將會有2.5天的光照時間,在此期間月球車將抓緊時間搜尋氫原子信號,隨后當持續(xù)2天左右的陰影時間開始時,月球車就將進入休眠狀態(tài)。接下來,將會迎來大約5天時間的光照時間,在此期間月球車將會嘗試鉆探一個約1米深的鉆孔并從中提取用于礦物分析的樣品。月球車搭載的設備將會加熱樣品以期能提取出其中的液態(tài)水。最后,項目期間還將驗證如何使用從月壤中提取出的氧與氫結合,從而可以就地生產水。

拉森表示:“此次項目的主要任務是對月壤水冰分布進行評估,但是由于我們這一次將直接抵達那里,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,我們必須安排驗證如何從月壤中提取氧氣的技術。”他說:“該項目是美國宇航局歷史上最具挑戰(zhàn)性的地外天體漫游車計劃,時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算限制下完成它。”

RESOLVE項目是目前仍在運行的“月球勘測軌道器”(LRO)項目以及于2009年撞擊月面的的LCROSS項目的下一步驟。后者在2009年撞擊了月球南極附近一個名為塞伯斯的隕石坑。LCROSS的項目正式名稱為“月球隕擊坑觀測與感知衛(wèi)星”,LCROSS是其英文名稱的縮寫。

在當時的那次撞擊任務中被從隕石坑內部濺射出來大量碎屑物質,對這些物質的分析認為這一隕坑內部物質大約含有5%的水分。但至于這些水的來源,則仍然是一個謎。而這一次,RESOLVE項目將可能為這一問題找到答案。漫游車搭載的設備經過專門設計,可以分析任何含水樣本中的氫同位素物質,這樣的分析結果將至少會縮小這些水分來源的選項。目前對這一問題,主要的理論包括彗星和小行星撞擊,以及地質歷史時期月球自身內部水分的噴出等等。此次項目還將提供一些第一手的現(xiàn)場資料,幫助我們了解月球表面的近地表以下的礦物組成情況。

美國加州大學洛杉磯分校的月球科學界大衛(wèi)·佩吉(David Paige)表示:“月球兩極地區(qū)極其寒冷。我們之所以對這一區(qū)域感興趣,是因為這里極有可能蘊含豐富的揮發(fā)分物質。”他說:“我想月球的溫度足以維持這些揮發(fā)分。問題就在于,它們是否真的存在于那里。”

拉森于上周在一次研討會上向與會者簡要介紹了此次項目。美國宇航局計劃與加拿大空間局在這一項目上開展緊密合作,他們計劃今年夏天在美國夏威夷群島進行一次項目的野外模擬。


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