美国宇航局在地球上模拟了月球的一小部分

在登月之前,阿波罗宇航员在地球上最接近月球表面的不同地点进行了训练,例如冰岛、夏威夷和美国西南部的火山区。 为了帮助为即将到来的机器人和人类 Artemis 任务做准备,一个新升级的“迷你月球”月球试验台将使宇航员和机器人能够测试月球上的真实条件,包括崎岖的地形和不寻常的阳光。

艾姆斯研究中心的月球实验室和风化层试验台 in California 在高保真环境中模拟月球条件,使研究人员能够测试用于月球表面的硬件设计。 该实验室目前被用作 Artemis 计划下一阶段的测试环境,以进行光学传感和钻探测试研究,以及原位资源利用识别和提取技术测试。

看看 Lunar Lab 和 Regolith Testbeds 的照明系统。 图片来源:NASA/Uland Wong。

该设施最初建于 2009 年,但现已扩建和升级,包括一个带有多个试验台的月球实验室以及各种模拟月球风化层。 这些大型室内“沙箱”可以进行配置和定制,以模拟月球上的不同区域。 此外,一个特殊的照明系统可以在月球上重现真实的照明条件,例如月球极地陨石坑的黑暗,或者阿波罗宇航员在月球母马中必须应对的太阳耀眼光线。


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试验台并不大,但足以提供各种条件。 第一个原始沙箱尺寸约为 13 英尺 x 13 英尺 x 1.5 英尺(4 米 x 4 米 x 0.5 米),并装有 8 吨称为约翰逊航天中心一号模拟物 (JSC-1A) 的月球风化层模拟物,这使它成为世界上最大的材料集合。 JSC-1A 模拟物模仿月球的月海盆地,颜色为深灰色。

新的更大的试验台尺寸为 62 英尺乘 13 英尺乘 1 英尺(19 米乘 4 米乘 0.3 米),并装有超过 20 吨的 Lunar Highlands Simulant-1 (LHS-1),它呈浅灰色以模拟月球高地。 如果需要成为更小但更深的测试台,可以重新配置这个更大的沙盒。

测试的一些内容是各种工具和漫游者怎样在难以置信的磨蚀性和“粘性”风化层中工作。 月球尘埃的颗粒像粉末一样细,但也可以像微小的玻璃碎片一样锋利。 此外,它还具有静电吸附一切的烦人能力。


特殊的照明系统可以模拟月球黑暗的两极区域和月球其他地方未经过滤的刺眼光线。

“当火星车和宇航员在月球南极执行任务时,他们必须在低角度照明下航行,并克服难以看清的强烈太阳眩光,” 美国宇航局在一份新闻稿中说。 “因为太阳永远不会从头顶升起,所以即使是最小的岩石或陨石坑也会投下长长的阴影,让陨石坑笼罩在黑暗中。 而且,有时,当太阳从土壤中反射出来时,它会在视线高度燃烧。”

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在美国宇航局艾姆斯研究中心的风化层试验台中,VIPER 团队使用模拟太阳的极低角度照明来模拟月球地形,因为它会出现在月球两极的不同区域。 图片来源:NASA/Dominic Hart

新的试验台在测试 NASA 的新型月球车 Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) 时发挥了重要作用。 VIPER 的漫游车司机将依靠安装在漫游车上的灯光和摄像头系统来避开巨石,从陡峭的斜坡下降到陨石坑,并避免其他可能导致任务结束的危险。 Regolith Testbed 的设施允许研究团队创建超过 12 种不同的陨石坑和岩层场景,以改进火星车的自主导航系统,使其能够安全地穿越未知地形和恶劣条件。

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艺术家对 NASA 挥发性物质调查极地探索漫游者 (VIPER) 的完整设计概念。 VIPER 将获得 close月球南极冰和其他资源的位置和浓度的俯视图,使我们更接近美国宇航局在月球上长期存在的最终目标。 学分:美国宇航局/丹尼尔鲁特