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月球車分為無人駕駛月球車和有人駕駛月球車,其“踏足”月球的歷史自 1970 年開始,至今已超過半個世紀。

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為什么要抵達月球?

1969 年,人類第一次登上月球,但自 1972 年阿波羅計劃結(jié)束以來,我們已超過半個世紀未再登月。人類為何會燃起登月的熱情?答案在于其對人類探索更遙遠宇宙空間的重要戰(zhàn)略意義。

月球距地球相對較近,可作為我們探索深空(如火星)的理想跳板。在月球上,我們能進行各種太空生存試驗,積累在其他星球長期生活的經(jīng)驗。

月球資源對人類未來在月球建立長期定居點來說尤為重要。月壤中豐富的礦物質(zhì),可用于建造居住艙、道路、溫室等基礎(chǔ)設(shè)施;兩極地區(qū)發(fā)現(xiàn)的大量水冰一旦成功提取,可用于飲用、植物灌溉,甚至可被分解成氧氣和氫氣——氫氣可作為火箭燃料,氧氣則是人類呼吸所必需的物質(zhì)。

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月球表面南北極水冰分布圖(左為月球南極,右為月球北極)
(圖源:《知識就是力量》雜志)

原位資源通常指在自然環(huán)境或原始位置中未經(jīng)移動或提取的資源,而月球原位資源利用技術(shù)正是將月球資源轉(zhuǎn)化為空間任務(wù)所需各種產(chǎn)品的一系列技術(shù)手段。對月球資源進行開發(fā),將避免昂貴而困難的地球物資運輸,使人類在月球上真正實現(xiàn)自給自足。

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向月球提出新問題的 “開拓者”

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莎拉·坎納德
澳大利亞高級航天工程師,參與并領(lǐng)導(dǎo)多個尖端航空航天項目
(圖源:《知識就是力量》雜志)

為破解月球生存難題,莎拉及其團隊研制了澳大利亞首輛月球車——開拓者(Trailblazer)。它非常小巧,尺寸相當(dāng)于家用微波爐,重量只有 20 千克。但它的任務(wù)明確而艱巨:前往月球南極地區(qū),采集月球表面土壤樣品,并將其運送到月球上的科學(xué)設(shè)施中,進行氧氣提取的關(guān)鍵實驗月球公轉(zhuǎn)周期約為 27.32 個地球日,與自轉(zhuǎn)周期同步,因此,月球上的一天約為 27.32 個地球日。月球夜晚的環(huán)境極其惡劣,目前人類的技術(shù)仍然很難保障開拓者月球車安全度過寒冷、漫長的月夜,因此,它面臨著嚴峻的考驗,工作窗口期僅有不到 14 個地球日。

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開拓者月球車正在月表工作(示意圖)
(圖源:《知識就是力量》雜志)

為了解決這些問題,莎拉團隊研制特殊的防護材料,設(shè)計全新的防塵結(jié)構(gòu),以確保開拓者月球車能安全、高效地完成重要使命——破解月球氧氣提取技術(shù),推動人類太空探索。

月球探索的時代重新來臨,許多國家都在為實現(xiàn)這一偉大目標而努力,人類的探索精神正不斷推動著科技的發(fā)展。

想象一下,未來幾十年,人類在月球上建立起可持續(xù)發(fā)展的永久基地,航天員們醒來后可以在基地中洗漱、吃早餐,并與機器伙伴們一起種植作物、進行科研實驗、探索未知地帶、維護基地設(shè)施……他們的生活將完全依靠月球資源進行維持,注視著地球從月球地平線緩緩升起的壯觀景象,將成為他們?nèi)粘5囊徊糠帧?/p>

中國作為航天大國,也正在穩(wěn)步推進探月工程。根據(jù)規(guī)劃,中國計劃在 2028 年前構(gòu)建國際月球科研站基本型,2030 年前實現(xiàn)載人登月,并開展月球科學(xué)考察及相關(guān)技術(shù)試驗。期待我們不斷突破、掌握各種關(guān)鍵技術(shù),形成獨立自主的載人月球探測能力。

撰文| 王治鈞

責(zé)任編輯 | 牛一名 岳煥琦

運營編輯 | 岳煥琦 李元龍

質(zhì)量審核 | 業(yè)蕾

? 文章來源:《知識就是力量》雜志
《月球車“開路” 共筑月球家園 》 ?

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