NASA完成了宇航员部署的月球表面科学仪器
NASA宣布“扳手放下”,首个为阿尔忒弥斯宇航员设计的月球表面部署的科学仪器已经完成。负责NASA的月球环境监测站(LEMS)项目的工程师已完成硬件开发和测试,该仪器准备就绪,将在月球南极附近的永久位置安置。随着硬件的完成,LEMS准备支持阿尔忒弥斯计划的核心目标之一:实现持续的月球科学与探索。LEMS仪器包包含两个高度敏感的地震仪,将监测来自月震和陨石撞击的地面振动,为科学家提供月球内部及宇航员在表面可能遇到的地震危险的见解。其模块化设计使系统能够适应或扩展以容纳未来的新仪器,创建一个可重用的平台,能够随着科学优先事项的变化而演变。该仪器将在马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的洁净室内存放,直到被分配给阿尔忒弥斯任务部署到月球表面。“LEMS科学仪器的完成是月球表面科学新时代的重要一步。创新科学实验将揭示、测量并展现月球的秘密,同时宇航员也将开启新的探索前沿,”美国宇航局华盛顿总部科学任务局探测副助理管理员乔尔·凯恩斯(Joel Kearns)表示。“而在幕后,NASA及合作伙伴的无数团队正在推动表面仪器的边界,构建未来探索的工具,使其成为可能且更安全。” LEMS仪器包基于月球地震跟踪的传统。阿波罗宇航员在1969年至1972年间在月球近端赤道区域布设了一套地震仪网络。这些仪器一直运行到1977年,记录了约13000次月震和其他地面振动,帮助科学家们开始了解月球内部的成分。几十年来,研究人员一直希望在月球表面布设更多更新技术的地震仪。现在,LEMS将携带首批由未来宇航员部署的地震仪,来监听微弱的地面振动,收集月球内部结构和正在进行的地震活动的新线索。这些传感器将是迄今为止为行星探索制造的最紧凑、最敏感且能效最高的地震仪。LEMS本身大约合小型行李箱的大小,在月球低重力环境中重11磅。它不仅将携带这些地震传感器,还将携带它独立运行所需的一切。LEMS被设计为通过一个轻便、灵活的太阳能阵列自主管理电力生产,该太阳能阵列符合LEMS单元的形状。它还将管理其操作活动,以确保根据预设计划持续收集数据,并每月向地球传输数据。该仪器在月球南极区域的巨大昼夜温差下,还能维持稳定的内部温度。“当我们构思LEMS时,我们并不只是考虑下一个任务,而是考虑下一代月球探索,”领导LEMS项目的马里兰大学巴尔的摩县分校科学家梅赫迪·本纳(Mehdi Benna)表示。“我们的愿景是为月球创建一个科学浮标。就像地球上的海洋浮标一样,LEMS被设计为易于建造、可适应不同的科学目标,并且能够独立运行多年。” 在任何表面科学工作开始之前,本纳和他的团队必须确保LEMS能够承受前往月球的旅程及其表面的恶劣环境。在过去的五个月里,LEMS及其组件经历了一系列严格的环境和操作测试。工程师们验证了LEMS能够承受发射时的剧烈震动、前往月球表面的旅程以及月球的温度和辐射环境。团队还展示了该仪器包的机械和电气设计对于宇航员的处理是安全的。LEMS的仪器包设计为能够在没有外部电力支持或热源的情况下,经过为期两周的月球夜晚进行操作。以往的月球表面仪器依靠放射性同位素加热器提供温暖和电力。然而,LEMS将利用先进的绝缘材料、低热导率电缆最大限度地减少热量损失,并通过热调节器在白天导出热量以防止过热,帮助夜间保持热量,从而抵御某些区域低至零下400华氏度的温度。这些创新减少了质量和电力需求,为未来阿尔忒弥斯着陆地点和美国宇航局主导的月球基地能够持续操作的更轻便、高效的仪器奠定了基础。LEMS仪器包由大学领导。
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