NASA开发月球地形车,助力Artemis任务探索月球

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NASA 正在为 Artemis 任务的下一阶段做准备,通过开发月球地形车(LTV),旨在帮助宇航员探索月球表面。在约翰逊航天中心对地面测试单元(GTU)进行严格测试,NASA 正在根据 Intuitive Machines、Lunar Outpost 和 Venturi Astrolab 等私营公司的输入来完善设计。

NASA 正在推进 Artemis 任务的准备工作,开发一种月球地形车(LTV),旨在协助宇航员探索月球表面。地面测试单元(GTU)是一种原型漫游车,正在 NASA 的约翰逊航天中心进行测试,以指导 LTV 的最终设计,该 LTV 将从 2030 年的 Artemis V 开始部署在月球上。

月球地形车:月球探索的关键工具

月球地形车(LTV)预计将成为月球探索的变革性工具,在扩展宇航员在月球上的活动范围和效率方面发挥关键作用。该车是一种非加压、适合人类使用的漫游车,设计用于搭载两名身穿全套月球服的宇航员。除了其载人运输能力外,LTV 还将支持远程操作,使任务控制中心能够在宇航员不直接参与的情况下管理表面任务。这种能力增强了任务的灵活性,并允许在载人任务之间持续进行科学工作。

NASA 的地面测试单元(GTU),虽然从未打算实际部署在月球上,但为完善 LTV 的最终设计提供了必要的测试平台。GTU 配备八个轮子,以增强在不平坦月球地形上的稳定性和机动性,是测试从驾驶机械到有效载荷集成的关键工具。根据 GTU 的工程负责人 Jeff Somers 的说法,“地面测试单元将帮助 NASA 地面团队在 Artemis 任务之前测试和理解月球表面漫游车操作的所有方面。”在地球上的测试有助于 NASA 降低风险,并确保技术在恶劣的月球环境中有效工作,然后再发射最终的漫游车。

NASA 开发月球地形车,助力 Artemis 任务探索月球

与私营公司的原型和合作

2024 年 4 月,NASA 选择了三家私营公司——Intuitive Machines、Lunar Outpost 和 Venturi Astrolab——为 Artemis LTV 开发竞争性原型。NASA 与私营行业的合作反映了该机构继续致力于利用商业创新推动太空探索的边界。每家公司都有独特的方法来满足 NASA 的严格要求,并利用 GTU 作为测试平台来完善其设计。

Lunar Outpost 的设计名为 Lunar Dawn LTV,强调多功能性。该车包括一个可重新配置的货床,允许宇航员根据任务需求调整漫游车的配置。它还配备了一个机械臂,便于装卸货物,这是长期任务中的关键组件,宇航员需要精确处理科学仪器和样本。该漫游车的动力系统由通用汽车的 Ultium 电池技术驱动,展示了地球电动汽车技术在太空应用中的交叉应用。Lunar Outpost 的团队包括洛克希德·马丁、固特异轮胎橡胶公司和 MDA Space 等合作伙伴,确保设计能够承受月球操作的严酷条件。

另一家竞争对手 Intuitive Machines 开发了 Moon Reusable Autonomous Crewed Exploration Rover(RACER)。他们的设计类似于赛车,旨在实现速度和效率,除了宇航员外,还能运输 500 公斤(1,100 磅)的货物。Intuitive Machines 与波音、米其林和诺斯罗普·格鲁曼等主要航空航天和工程公司合作,确保 RACER 符合 NASA 的性能标准。RACER 的流线型设计反映了其对移动性和快速穿越多样且崎岖的月球地形的能力的重视。

Venturi Astrolab 提出了 Flexible Logistics and Exploration(FLEX)漫游车,其特点是可变形轮子和广泛的实际测试。尽管它是三款漫游车中唯一一款经过数千小时测试的,但它仍然高度适应月球任务。FLEX 的设计确保其能够在月球上处理极端条件,同时执行关键的科学和后勤任务。这种广泛的测试经验使 Venturi Astrolab 在确保其漫游车在月球低重力环境中无缝运行方面具有优势。

测试月球移动性的未来

NASA 对 GTU 的测试对于在最终 LTV 开发和部署之前识别潜在问题至关重要。通过允许工程师评估不同的技术和操作策略,GTU 显著降低了太空探索的风险。正如 Somers 解释的那样,“GTU 使 NASA 能够成为聪明的买家,因此我们能够在与 LTV 承包商及其硬件合作的同时测试和评估漫游车操作。”这种 NASA 与其承包商之间的合作允许进行迭代设计改进,以确保 Artemis 任务的成功。

LTV 还将具备自主能力,允许从地球或绕月轨道站进行远程操作。这些功能至关重要,因为它们将使 NASA 能够在宇航员不在场的情况下在月球表面进行长期实验。远程操作 LTV 的能力增加了效率,增加了在人类任务间隙进行科学发现的可能性。

NASA 对表面移动性的关注是其 Artemis 任务更广泛目标的重要组成部分。通过 LTV,月球上的探索足迹将扩大,使宇航员能够在不同地点进行更广泛的研究。这种移动性将增加每次任务的科学价值,促进对月球地质及其潜在资源的更深入理解。此外,通过获得月球漫游车的经验,NASA 将更好地为未来的火星任务做好准备,火星表面的移动性同样至关重要。

展望月球未来

随着 NASA 为即将到来的载人 Artemis 任务做准备,月球地形车的开发和测试标志着月球探索的一个重要里程碑。随着首次月球表面操作计划在 Artemis V 进行,LTV 将对于宇航员高效穿越月球表面至关重要,显著扩展探索范围。这项技术不仅将增强 Artemis 任务的有效性,还将为未来对其他天体(包括火星)的人类探索奠定基础。通过与 Intuitive Machines、Lunar Outpost 和 Venturi Astrolab 合作,NASA 正在确保下一代月球漫游车既创新又实用,为月球探索提供前所未有的能力。

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