物理科技生物学-PHYICA

探索月球黑茄子煮多久才熟暗阴影的激光动力漫游车

天文学与空间 2021-12-09 00:01:14

由欧洲航天局 夜晚的老鼠漫游车

荣誉:费尔南多·甘迪亚/GMV 一束激光穿过黑暗,可以为机器人探索太阳系中最诱人的地方提供动力:月球两极周围永久阴影笼罩的水域,据信那里富含水冰和其他有价值的物质

欧空局的发现和准备计划资助了一个激光系统的设计,以保持火星车在探索这些黑暗的陨石坑时从15公里以外的地方获得能量

在月球的最高纬度,太阳一年到头都在地平线上保持低姿态,投射出长长的阴影,使凹陷的陨石坑陷入永久的阴影之中,时间跨度可能长达数十亿年

美国国家航空航天局的月球勘测轨道飞行器、印度的月船一号和欧空局的智能一号轨道飞行器的数据显示,这些“永久阴影区域”富含氢,强烈表明那里可以发现水冰

除了对科学感兴趣之外,这种冰对月球殖民者来说也很有价值,可以作为饮用水、呼吸氧气以及氢火箭燃料的来源

但要确定这一点,需要进入这些黑暗的陨石坑并进行钻探

任何探测阴影区域的漫游者都不得不在没有太阳能的情况下进行探测,同时还要与相当于冥王星表面的温度竞争,温度低至零下240摄氏度,仅比绝对零度高30度

月球南极布满陨石坑

信用:欧空局/SMART-1/AMIE照相机小组;图像拼接:M

Ellouzi/B

Foing,CC BY-SA 3

0 IGO 欧空局机器人工程师米歇尔·范·温内代尔评论说:“在这种情况下,标准的建议是在探测器上安装基于核的放射性同位素热电发电机。”

“但这带来了复杂性、成本和热管理的问题——探测器可能会变得非常热,以至于勘探和分析冰样本实际上变得不切实际

“作为替代方案,这项研究着眼于利用基于激光的动力系统,受地面激光实验的启发,让无人机连续几个小时保持动力和飞行

" 为期10个月的PHILIP“通过行星上的高强度激光感应为漫游者提供动力”合同由意大利的莱昂纳多公司和罗马尼亚的国家光电研究和发展研究所为欧空局签订,提出了一个完整的激光动力探测任务设计

着陆器为月球车提供激光动力

信用:欧空局/莱昂纳多 这包括为任务着陆器选择一个位置,在南极的德拉切和沙克尔顿环形山之间一个近乎永久阳光照射的区域

这个着陆器将搭载一个太阳能500瓦红外激光器,当它进入阴影区域时,它将在一个250公斤的火星车上保持训练

漫游者将使用标准太阳能电池板的改进版本将激光转换成电能,电池板侧面的光电二极管将激光锁定在厘米级的精度上

这项研究确定了将火星车以相对平缓的10度坡度向下行驶的路线,同时保持它在着陆器的直接视线内

激光束可以用作双向通信链路,在探测器的第二个太阳能电池板上安装一个调制反向反射器,将反射光中的信号脉冲发送回着陆器

着陆点和勘探选项

信用:欧空局/莱昂纳多 根据项目要求,欧空局此前曾在月球状的特内里费进行过夜间实地测试,以模拟月球车在永久阴影下的运行

米歇尔补充道:“随着PHILIP项目的完成,我们离用激光为漫游者提供动力探索月球的黑暗部分又近了一步

我们正处于原型和测试可以开始的阶段,由后续的欧空局技术项目承担

"

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