编辑注：这篇文章最初于12月发布，2026年8月26日进行了修订，提供了关于新测试阶段的更新，包括最近测试运行的视频和新图像。为了帮助美国宇航局和商业合作伙伴更好地理解月球着陆的科学，特别是当着陆器的发动机喷流冲击月球尘埃、土壤和岩石时可能出现的危险，位于弗吉尼亚州汉普顿的美国宇航局朗利研究中心的团队启动了一系列在一个60英尺巨大球形真空室内进行的烟羽-表面相互作用测试。随着美国宇航局致力于在2028年通过阿尔忒弥斯IV计划将人类再次送上月球并发展月球基地，这些测试将为研究人员提供丰富的数据，以改善预测模型并影响航天器的设计。“这个烟羽-表面相互作用地面测试是迄今为止在真空室内进行的最复杂的测试，”美国宇航局朗利的测试负责人阿什利·科尔岑说。“如果我在航天器中并且我在着陆时要移动所有的月球表土，其中一些将撞击我的着陆器。其他一些将向外喷射——到载荷、科学实验，最终是探测器和其他资产。理解这些物理现象对于确保航天员的安全和任务成功至关重要。”此次测试活动涉及多个美国宇航局中心、学术机构以及大小不一的商业实体。科尔岑的团队将在真空室内测试两种类型的推进系统。在第一轮测试中，他们使用了由美国宇航局圣尼斯航天中心设计的乙烷喷流模拟系统，该系统由位于密西西比州贝圣路易斯附近的圣尼斯航天中心设计，并由普渡大学建造和操作。乙烷系统最大能产生约100磅的推力——想象一下提升或支撑一个100磅重的人的力量。它会加热但不会燃烧。团队最近开始将该系统喷射到一个大约六英尺半直径、一英尺深的模拟月球表土箱（称为“黑点-1”）中，该土壤具有与实际月球表土类似的锐利和粘聚特性。包括为月球烟羽表面研究系统的立体相机版本在内的多种仪器正在捕捉测试过程中的数据和影像，这些测试每次只持续约六秒钟。这些仪器正在测量诸如陨石坑形成、喷射层的角度和高度、固体喷射物的空间分布以及月球表土粒子被喷射到箱外时的速度等数据。今年稍晚，第二轮测试将涉及由犹他州立大学开发的14英寸3D打印混合火箭发动机，这将于在美国宇航局的马歇尔航天飞行中心进行测试。该发动机产生约35磅的推力，点燃固体推进剂和气体氧气流以产生强而热的火箭废气流，模拟真实火箭发动机，但对于这轮测试的规模较小。研究人员将在不同高度上测试这两种推进系统。“这给我们提供了非常广泛的测试条件，”科尔岑说，“可以讨论各种类型的航天器前往月球，并让我们了解它们在着陆或尝试从表面起飞时会发生什么。”科尔岑认为这项测试活动不仅是一次短期的、特定于月球的项目。整个操作在设计上是模块化的，也可以为美国宇航局的火星任务做好准备。月球表土模拟物可以被更像沙子的火星模拟物替代。硬件和仪器部件可以被拆卸和更换，以代表未来的火星着陆器。与将真空室降低到像月球上的低压相比，它可以调整到模拟红色星球上大气的压力。“火星一直在我们的路线图上，”科尔岑说。但目前，月球仍然是重中之重。“这项测试活动是美国宇航局迄今为止进行的最具有飞行相关性的、高度仪器化的烟羽-表面相互作用测试系列之一，”美国宇航局马歇尔人类着陆系统烟羽和气动环境团队的工程师丹尼尔·斯图布斯说。“来自美国宇航局朗利的这些测试数据对于开发和验证模型以预测在月球乃至火星着陆时烟羽-表面相互作用的影响至关重要，确保人类着陆系统的任务成功和航天员的安全。”通过阿尔忒弥斯计划，美国宇航局将向宇航员派遣越来越复杂的任务，探索月球以获得科学发现、经济利益，建立持久的人类存在于月球表面，并在此基础上为首次载人火星任务奠定基础。有关阿尔忒弥斯计划的更多信息，请访问：https://www.nasa.gov/artemis