作为美国宇航局商业月球有效载荷服务计划的一部分,由开放大学(OU)在RALSpace的支持下开发的微型实验室将搭乘欧洲航天局(ESA)的“展望”计划飞往月球南极地区,寻找包括水冰在内的挥发物。

微型实验室确保NASA登月安全

美国宇航局已选择IntuitiveMachines公司运送六个有效载荷,以加深我们对月球的了解,并解答有关在月球表面哪里以及如何找到挥发物的关键问题。水冰等挥发物是在某些条件下容易蒸发或汽化的化学成分。

Prospect是一套仪器,可以钻到月球表面以下至少1米深处,提取样本,并在微型实验室ProSPA中进行处理。机器人钻机和样本分析套件的组合旨在识别在低至-150°C的极低温度下滞留在月球表面下的挥发性物质。

RALSpace生产和软件组负责人ChrisHowe表示:“ProSPA背后的技术是RALSpace和开放大学多年合作的成果,我们很高兴这一最新里程碑让该仪器更接近月球。

“ProSPA不仅将以PITMS等先前项目的成果为基础,而且我们从中获得的见解还将支持未来的任务,增进我们对月球表面的了解。这是一个非常令人兴奋的项目。”

欧洲的主要贡献者将与美国的其他五种仪器一起飞行,包括用于定位月球着陆点的反射器和用于研究辐射和重力反应的酵母。这六种仪器的总重量约为80公斤。

可持续勘探的挥发物

“月球前景”计划是全球努力寻找月球潜在资源以便人类在月球上长期可持续生存的一部分。

水是关键目标:月球表面或表面下可能存在大量冰冻水,尤其是在月球极地地区——最近的轨道测量结果显示这一点。有关水量和水可及性的信息将有助于规划未来利用当地资源的任务。

“Prospect号加入了月球科学和探索的新浪潮,可能为利用月球资源打开大门。例如,直接从月球岩石和尘埃中提取氧气可能是为人类居住地或航天器推进提供氧气的有效方法,”Prospect项目经理理查德·菲萨克利(RichardFisackerly)表示。

“除了作为资源的潜力之外,月球挥发物也是月球风化层(月球表面的一层松散的尘埃和碎裂的岩石)的重要组成部分。这项新研究有望进一步加深我们对月球及其环境基础科学的理解,”他补充道。

钻探和样品分析

这台名为ProSEED的机器人钻机将深入月球表面一米深。地下温度预计低于-100°C,与水冰可能稳定的条件相符。钻机配备多光谱成像仪和介电常数传感器,支持对挥发物以及着陆点风化层的矿物学进行远程检测和分析。

微型实验室ProSPA将通过带有多个烤箱的旋转装置接收钻头的样本,密封并加热以提取冷捕获的挥发性物质。然后,ProSPA仪器将使用从样本中释放的气体测量月球挥发物的性质和丰度。ProSPA还将测试未来可用于资源开采的特定流程。

开放大学项目负责人西缅·巴伯博士表示:“经过十多年的ProSPA概念和仪器开发,我们的团队非常高兴能够搭便车前往月球。我们期待分析从月球南极地区钻取的新鲜样本,这些样本可能含有古老的水和其他冰。我们迫不及待地想解开这个极端环境的奥秘,并发现其支持未来探索任务的潜力。”

距离勘探月球又近了一步

ProSEED钻机已在意大利进行了试验,包括在极低温度、低压条件下进行的测试以及使用月球风化层模拟物和水冰混合物进行的测试。

这些测试证明该钻头能够深入坚硬的材料并成功收集样本。