认识PitRanger:旨在探测月球地下世界的小流浪者

Researchers have been busily building a prototype of a 33-pound (15 kg) lunar mini-robot,在将来的任务中,它将成为捕获月球坑高清图像的关键工具。

具有大型太阳能电池板的四轮机械车,位于月球灰色表面的深深黑坑边缘。

艺术家’PitRanger测量月球坑的概念。图片来自William 惠特克 / 美国宇航局/ 卡内基·梅隆大学。

好奇月球表面下是什么样的原始科学环境?遇见PitRanger,这是一款旨在探月下深坑的小型漫游车’s surface.

目前,PitRanger正有望成为短期月球任务的关键工具,该任务旨在捕获高清3D图像。 月坑,深而陡峭的洞,被认为是数十亿年前曾经是地质活跃的月球形成的。由NASA创新先进概念计划(美国国家航空航天局),则微型机器人重33磅(15千克), 太阳能,这是一项技术决策,其优势不胜枚举。

尽管尚未提出启动日期,但由机器人研究科学家制造的原型 威廉·惠特克 和他在卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的团队已经在地球上的一个深坑中进行了测试,并通过了测试,并计划于2021年或2022年发射。

惠特克 在2020年9月举行的虚拟NIAC会议上提供了有关他工作的最新信息,并指出在微型月球车的开发方面已经取得了重大进展。

与以前的版本相比,PitRanger发射时将是一个简短的任务 月球车 由于白天和黑夜的长度。一种 农历 可持续约14天的地球日,并且由于太阳能供电的PitRanger依靠太阳来获取能量,因此同样长的阴历夜成为即将到来的机器人死亡的机会。惠特克强调说:

它只有12天而不是12年才能完成任务。

PitRanger也与以前的月球探索任务不同,因为它具有 自治。 PitRanger的设计具有策略性决策和成像功能,可在矿井周围导航危险的壁架。像这样的快速任务的自主性已成为一种必要的技术,因为地面上的管制员将无法对如此小的太阳能手推车进行监督和指导。

小型月球车将以每秒1英寸(2.5厘米)的最高速度滚动,并配备一个 长焦镜头 和全景单元结合一个太阳能电池板。这些功能将使用面板倾斜机制一起工作,以将相机对准凹坑,以各种角度拍摄到达凹坑的远处墙壁和地板的图像。 PitRanger将伴随一个 着陆器,并使用智能软件进行编程,以修剪和处理图像,然后将图像传输到着陆器以进行建模。小型机器人将重复执行此操作,多次返回坑中以获取数千个图像和测量结果。完成这项工作后,最终结果将是 摄影测量模型 捕获坑的细节,可以近距离,详细地查看里面的东西以及它的形状,大小和其他相关特征,从而洞悉月球的行为。月球轨道上的航天器相机无法匹配此细节。惠特克 说过:

场景是用微型漫游车漫游到坑中,凝视坑中,获取墙壁,地板,洞穴的图像,然后生成坑模型…坑壁提供了月球上唯一可观察到的原始地质。它们是观察火山学,形态学以及更多其他东西的独特机会。

坑周围的漫游车路径显示来自8个点的多张照片的角度。

如该图所示,PitRanger可能需要进行多次演练才能描绘出月球坑。图片通过 美国宇航局/卡内基·梅隆(Carnegie Mellon)。

目前尚不清楚PitRanger是否将访问单个月球坑或日程上将有多个坑。它更有可能访问多个。也没有讨论目前针对哪些坑。月球的表面被这些孔洞破坏,NASA记录了200多个’s 月球侦察轨道器 飞船。坑的大小范围从大约15英尺(5 m)到直径超过半英里(1 km)。美国宇航局说,大多数坑是在大型火山口中发现的 冲击熔池 –由冲击热形成并随后凝固的熔岩区域–或在月球玛丽亚–月球上广泛凝固的熔岩的黑暗区域流过数百英里。探索这些坑将揭示出有关它们形成的空隙的宝贵细节。

月坑,洞穴和 熔岩管 –由流动的岩浆形成并覆盖着微小的晶体–就像月球在其表面内外的窗口一样。近年来,工程师想出了用于地下月球探测的新技术,尤其是自 美国宇航局计划将人类送回月球 刚刚在地平线上。惠特克 说过 如果可以访问,这些地质特征就可能成为辐射,极端温度,沙尘暴和月球微陨石危害的避风港’的表面。考虑到这一点,凝视月坑可能不仅对理解我们的天然卫星的历史具有里程碑式的意义,而且在月球表面创建安全的栖息地方面都具有重要意义,这可能是人类执行火星任务的起点。

十张不同大小的坑的照片,如月球表面的深暗斑点。

这些来自NASA的图片’LRO的航天器显示了所有已知的母坑和高地坑。每个图像的宽度为728英尺(200 m)。图片通过 美国宇航局/戈达德太空飞行中心/亚利桑那州。

底线:研究人员正在制造一台33磅(15公斤)月球微型机器人的原型– called PitRanger –在将来的任务中,它将成为捕获月球坑高清图像的关键工具。

资料来源:商业着陆器可部署的月球坑微车探测

通过Space.com

通过NASA

莉亚·罗维拉(Lia Rovira)