月球勘測軌道器:NASA執行阿爾忒彌斯號月球任務的秘密武器
在2024年的阿耳特彌斯二號(Artemis II)任務中,宇航員將利用美國國家航空航天局(NASA)已有14年曆史的月球勘測軌道器提供的大量數據進行訓練,確保月球探索有據可依。
為準備2024 年美國國家航空航天局(NASA)的阿特米斯二號(Artemis II)任務,宇航員們利用月球勘測軌道器(LRO)的數據接受了廣泛的培訓。這項已有14 年曆史的任務旨在支持載人航天飛行,現已成為訓練宇航員識別月球地標和地質特徵的寶貴工具。LRO 的綜合繪圖能力超過了任何行星體,有助於確定潛在的著陸地點。
2024年,當宇航員跟隨美國國家航空航天局的阿耳特彌斯二號(Artemis II)任務踏上環月之旅時,他們將帶著美國國家航空航天局最重要的機器人任務之一收集的月球地標知識前往我們最近的宇宙鄰居。美國國家航空航天局(NASA)的月球勘測軌道器(LRO)於2009 年發射升空,在其14 年的運行過程中,已經傳回了大量科學數據,但這並不是它所能提供的全部益處。它的名字中就有”偵察”二字,因此從設計之初就考慮到要幫助載人航天飛行,這也就不足為奇了。
藝術家繪製的阿耳特彌斯號宇航員從月球著陸器踏上月球表面的插圖。圖片來源:美國國家航空航天局
利用LRO 數據培訓宇航員
在宇航員準備自1972年以來首次重返月球之際,他們已經接受瞭如何識別地標、發現地質特徵以及幫助標記未來著陸感興趣區域的培訓,所有這些都是利用LRO收集的數據進行的。培訓內容包括利用LRO 數據製作科學可視化圖像,以突出顯示他們將從軌道上看到的地物。
據位於馬里蘭州格林貝爾特的美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的凱爾西-楊(Kelsey Young)介紹,這一功能從一開始就被納入了LRO任務的工作中。楊說:”這次任務最初的資金和儀器的選擇不僅是為了實現科學任務局的目標,也是為了實現載人航天計劃的目標。這些儀器之所以被選中,部分原因是它們既能用於科學,也能用於探索。”
利用月球軌道激光測高儀(LOLA)的月球勘測軌道器(LRO)數據創建的月球南極圖像,該儀器測量著陸點斜坡和月球表面粗糙度,並已開始生成高分辨率的月球三維地圖。資料來源:美國國家航空航天局/科學可視化工作室
LRO 在月球探測中的意義
為此,被選中參加下一次月球之旅的四名宇航員參加了為期一周的課堂課程,學習如何從軌道上識別月球地標。課堂上展示了來自LRO 的數據,這些數據為宇航員所學的課程提供了直觀教具。作為課程的結點,宇航員們的任務是從精選的軌道圖像中識別可能著陸的感興趣區域。
這種訓練不僅對阿耳特彌斯二號,而且對作為阿耳特彌斯計劃一部分的所有後續月球之旅都至關重要。正如戈達德科學可視化工作室的厄尼-賴特(Ernie Wright)所指出的,LRO為我們提供了太陽系中任何行星體形狀的最佳全球地圖。這其中包括地球,因為地球上的海洋和極地冰層覆蓋阻礙了對其下岩石表面進行類似的高分辨率測繪。
美國宇航局月球勘測軌道器的藝術家效果圖。資料來源:美國宇航局戈達德太空飛行中心
賴特說:”有了月球,我們就可以在全球範圍內做所有這些事情,發射LRO 的原因之一就是要找到一個有趣的地方來派遣宇航員。”
人類洞察力與機器人數據
戈達德行星科學團隊的研究科學家雅各布-理查德森(Jacob Richardson)也參與了為阿耳特彌斯二號宇航員制定的培訓計劃。
理查德森說,在為阿耳特彌斯二號宇航員準備的課堂課程中,他們幾乎沒有一個小時不在使用來自LRO 的數據和圖像。他說:”我們所做的事情之一就是向他們展示他們將從軌道上看到的科學上有趣的特徵。這樣,當宇航員明年飛越月球時,他們就能知道自己可能會看到什麼,這些特徵相互之間的位置關係,以及如何尋找在未來任務中登陸月球表面的宇航員可能感興趣的特徵。”
他指出,在後來的阿波羅任務中,我們對月球表面特徵的了解受到了當時技術的限制。當我們通過阿波羅登月時,我們取得了令人難以置信的成功,尤其是對於早期的太空時代任務而言。但我們是在對月球表面實際情況了解非常有限的情況下完成任務的。即使是阿波羅16 號,我們也認為他們是在熔岩流上著陸,但事實並非如此。
LRO 收集了14 年多的圖像和數據,確保返回月球的宇航員為成功完成探索和發現任務做好充分準備,這也是NASA 正在進行的探索地球近鄰任務的一部分。