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激光动力漫游者将探索月球的黑暗阴影

激光动力漫游者将探索月球的黑暗阴影

一束激光穿过黑暗,可以为机器人探索太阳系中最诱人的地点提供动力:月球两极周围的永久阴影环形山,据信那里富含水、冰和其他有价值的物质。

ESA’年代发现,准备项目资助了一个激光系统的设计,使探测器在探索这些黑暗的陨石坑的同时,能在15公里以外提供能量。

在月球的高纬度地区,太阳常年低垂在地平线上,留下长长的阴影,使陨石坑陷入永久的阴影中,时间跨度可能达到数十亿年。来自美国宇航局月球勘测轨道飞行器、印度的月船一号和ESA’智能1号轨道飞行器的数据显示,这些区域被永久遮蔽。富含氢元素,这强烈表明那里可能存在水冰。

激光动力漫游者将探索月球的黑暗阴影

这些冰不仅具有科学价值,对月球殖民者来说也很有价值,它们可以作为饮用水、呼吸氧气以及氢火箭燃料的来源。但要确切地知道,需要进入这些黑暗的火山口并进行钻探。

任何探勘阴影区域的探测车都必须在没有太阳能的情况下工作,同时还要与冥王星表面的温度作斗争,其温度要低至240摄氏度,仅比绝对零度高30度。

在这种情况下,标准的建议是给火星车安装核基放射性同位素热电发电机。ESA机器人工程师Michel Van Winnendael评论道。但这也带来了复杂性、成本和热管理等问题。“漫游者”号可能会升温很多,以至于勘探和分析冰样本实际上变得不切实际。

激光动力漫游者将探索月球的黑暗阴影

作为一种选择,这项研究着眼于利用激光为基础的动力系统,灵感来自地面激光实验,以保持无人机连续飞行数小时。

10个月的时间里,菲利普号探测器通过在行星上的高强度激光感应为漫游者提供动力。该合同由意大利莱昂纳多公司和罗马尼亚国家光电研究院共同承担,完成了一项完整的激光动力探测任务设计。

激光动力漫游者将探索月球的黑暗阴影

这项研究确定了一些路线,这些路线将使漫游者以一个相对平缓的坡度下降10度,同时保持漫游者在月球的直线上。激光束可以用作双向通信链路,在第二个飞行器的太阳能电池板上安装一个调制反光板,将光反射的信号脉冲发送回着陆器。

指导该项目的要求,欧洲航天局之前在夜间在月球样的特内里费进行了现场测试,以模拟永久阴影下的漫游者操作。

米歇尔补充道:“菲利普”计划完成后,我们离用激光驱动漫游者探索月球黑暗部分又近了一步。我们正处于原型设计和测试可以开始的阶段,由后续的ESA技术项目进行。

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