定於11月發射的月球手電筒“Lunar Flashlight”是一項小型衛星任務，它將使用激光在月球南極最黑暗的火山口內搜索水冰。儘管人們知道水冰存在於月球岩石（破碎的岩石和灰塵）之下，但科學家們還不知道表面的冰霜是否覆蓋了寒冷、黑暗的火山口內的地面。美國宇航局正在發送月球手電筒，一個不比公文包大的小衛星（或稱SmallSat）來尋找答案。

它在月球南極上空低空運行，使用激光照亮這些黑暗的隕石坑，就像探礦者用手電筒照亮一個洞穴來尋找隱藏的寶藏。該任務將於11月中旬由SpaceX的獵鷹9號火箭發射。

“這次發射將使衛星進入一個大約需要三個月才能到達科學軌道的軌道，”位於南加州的NASA噴氣推進實驗室（JPL）的任務項目經理約翰-貝克說。”然後，月球手電筒將嘗試在月球表面沒有人能夠看到的地方找到水冰。”

節約燃料的軌道

發射後，任務導航員最初將引導航天器經過月球。來自地球和太陽的引力將慢慢地把它拉回來，然後它將進入一個寬闊的、循環的、收集科學信息的軌道。這個近乎直線的光環軌道將使它在最遠處距離月球42000英里（70000千米）。然而，在其最接近的時候，該衛星將掠過月球表面，在月球南極上方僅9英里（15公里）的範圍內。

今年早些時候，美國宇航局的月球手電筒任務進行了測試，為2022年11月的發射做準備。這裡顯示的是這顆太陽能小型衛星在佐治亞理工學院的一個無塵室中伸展其太陽能電池陣列。資料來源：NASA/JPL-Caltech

小型衛星攜帶的推進劑數量有限，因此不可能在燃料密集型軌道上運行。近乎直線的光環軌道所需的燃料遠遠少於傳統軌道，而”月球手電筒”將是美國宇航局第二個使用這種軌道的任務。第一個是美國宇航局的西沙群島自主定位系統技術操作和導航實驗（CAPSTONE）任務，該任務將於11月13日到達其軌道，最接近月球北極上空。

“位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的月球手電筒任務首席研究員Barbara Cohen說：”選用這個軌道的原因是為了能夠靠近，使Lunar Flashlight能夠照射它的激光並從表面獲得良好的回報，但也是為了擁有一個穩定的軌道，消耗很少的燃料。”

為月球手電筒提供綠色燃料

在被整合到其分配器中之前（該分配器將在發射後將小衛星從SpaceX獵鷹9號火箭中彈出），月球手電筒本月早些時候在阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA馬歇爾空間飛行中心被注入了”綠色”推進劑。資料來源：美國國家航空航天局

作為一項技術示範，”月球手電筒”將是第一個使用一種新的”綠色”推進劑的星際飛船，這種推進劑在運輸和儲存方面比常用的空間推進劑如肼更安全。這種新的推進劑由空軍研究實驗室開發，並在美國宇航局先前的技術示範任務中進行了測試，通過催化劑燃燒，而不需要單獨的氧化劑。這就是為什麼它被稱為單推進劑。該衛星的推進系統是由位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾空間飛行中心開發和建造的，亞特蘭大的喬治亞技術研究所提供了集成支持。

月球手電筒也將是第一個使用四激光反射儀在月球上尋找水冰的任務。該反射儀的工作原理是利用容易被水吸收的近紅外波長來識別表面的冰。如果激光照射到裸露的岩石上，它們的光將反射到航天器上，表明沒有冰。但是如果光被吸收，這將意味著這些暗袋確實含有冰。吸收越大，表面的冰可能就越多。

月球水循環

人們認為，水分子來自撞擊月球表面的彗星和小行星物質，以及太陽風與月球岩石的相互作用。隨著時間的推移，這些分子可能在”冷阱”內積累成一層冰。

科恩說：”我們將首次在永久陰影區域進行明確的表面水冰測量。我們將能夠把月球手電筒的觀測結果與其他月球任務聯繫起來，以了解這些水的範圍有多大，以及它是否可以被未來的探索者作為一種資源。”

圖像顯示的是10月初，Lunar Flashlight在馬歇爾太空飛行中心的無塵室裡進行了加油活動和最終測試，然後被打包，準備在11月初運往佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地。資料來源：美國國家航空航天局

科恩和她的科學團隊希望月球手電筒收集的數據可以用來了解揮發性分子，如水，如何從一個地方循環到另一個地方，以及它們可能積聚的地方，在這些寒冷的陷阱中形成一層冰。

“對於月球探索來說，這是一個令人興奮的時刻。月球手電筒的發射，以及阿特米斯一號上的許多小型衛星任務，可能構成科學發現的基礎，並支持未來的月球表面任務，”位於加州矽谷的美國宇航局艾姆斯研究中心的小型航天器技術項目經理羅傑-亨特說。

關於該任務的更多信息

10月，”月球手電筒”在阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心加滿了燃料，併計劃在11月9日至15日之間從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地搭乘SpaceX獵鷹9號火箭發射，同時發射的還有日本的Hakuto-R登陸器和阿拉伯聯合酋長國的Rashid 1漫遊車。該任務與Maverick空間系統公司合作，提供發射集成服務。

美國宇航局的小企業創新研究計劃資助了小企業的組件開發，包括Plasma Processes Inc. (Rubicon)的推進器開發，Flight Works的泵開發，以及Beehive Aerospace（以前是Volunteer Aerospace）的特定3D打印組件。空軍研究實驗室也為”月球手電筒”推進系統的開發提供了資金支持。

月球手電筒將由佐治亞理工學院操作，包括研究生和本科生。