VIPER漫遊車的新桅杆增強了其探索和研究月球南極的能力
美國國家航空暨太空總署(NASA)的VIPER漫遊者(Volatiles Investigating Polar Exploration Rover的縮寫)現在比以前更高、更能乾了,這要歸功於它的桅杆,新桅杆增強了其探索和研究月球南極的能力,配備了先進的導航工具和通訊天線,這對其計劃中100天的任務至關重要。
美國國家航空暨太空總署(NASA)的極地漫遊車(VIPER)設計完成後的藝術概念圖。 VIPER將近距離觀察月球南極冰和其他資源的位置和濃度,使我們距離NASA在月球上長期存在的終極目標又近了一大步–這使得最終探索火星和更遠的地方成為可能。圖片來源:NASA/丹尼爾-拉特
VIPER的桅杆和安裝在桅杆上的一整套儀器看起來就像漫遊車的”脖子”和”腦袋”。桅杆上的儀器旨在幫助漫遊車駕駛員團隊和即時科學家在漫遊車繞過危險的隕石坑斜坡、巨石和有通訊中斷風險的地方時發送指令和接收數據。該團隊將利用這些儀器和四個科學有效載荷對月球南極進行探測。在大約100天的任務中,VIPER試圖更好地了解月球上水和其他資源的起源,以及NASA計劃作為Artemis行動的一部分將太空人送往的極端環境。
在休士頓美國太空總署約翰遜太空中心的一間無塵室裡,一群工程師將桅杆吊到美國太空總署VIPER機器人月球車的頂部。圖片來源:NASA/Helen Arase Vargas
VIPER的桅杆頂端高出輪緣約8英尺(2.5米),配備了一對立體導航相機、一對大功率LED頭燈以及一個低增益和高增益天線,用於向地球上的深空網絡( DSN)天線發送資料和接收資料。
立體導航相機–漫遊車的”眼睛”安裝在桅杆的一部分,可以轉動,使團隊可以將其左右搖晃400 度,上下傾斜75 度。 VIPER團隊將利用導航相機拍攝漫遊車周圍的全景和影像,以探測和進一步研究地表特徵,如直徑小至4英吋(10公分)的岩石和隕石坑,也就是一支鉛筆的長度,拍攝距離最遠可達50英尺(15公尺)。由於導航相機安裝在高處,當月球車探索月球南極周圍的科學興趣區域時,VIPER 團隊可以獲得近似人類的視角。
美國國家航空暨太空總署(NASA)的VIPER機器人月球車的桅杆在休士頓NASA約翰遜太空中心的無塵室中安裝完畢後,矗立得比以往任何時候都要高。圖片來源:NASA/Josh Valcarcel
由於月球上光照和黑暗的極端條件,VIPER 將成為第一輛配備前燈的行星漫遊車。車頭燈將發出狹長的遠距離光束–就像汽車的遠光燈一樣,以幫助團隊揭示隱藏在陰影中的障礙物或有趣的地形特徵。車燈安裝在漫遊車的兩個導航攝影機旁邊,採用了漫遊車導航團隊認為在月球上具有挑戰性的照明條件下能提供最佳能見度的藍色發光二極管陣列。
為了在地球和月球之間24萬英里(38.4萬公里)的距離上傳輸大量數據,VIPER配備了一個萬向球形精確定位高增益天線,它將沿著一個非常集中的窄波束發送信息。它的低增益天線也能發送數據,但使用的是數據速率低得多的無線電波。即使在行駛過程中,天線也能保持正確方向,這一點具有至關重要的作用:沒有它,漫遊車在月球上行駛時就無法接收指令,也無法將任何數據傳回地球供科學家實現任務目標。所有數據隨後將從DSN 傳輸到位於加州矽谷NASA 埃姆斯研究中心的多任務運行和控制中心,漫遊車的運行就在該中心。
在安裝到漫遊車上之前,工程師對桅杆進行了各種測試。其中包括在熱真空室中進行一段時間的測試,以驗證桅杆周圍的白色塗層是否能達到預期的隔熱效果。在休士頓美國太空總署約翰遜太空中心的無塵室中完成桅杆整合後,團隊也成功地對其零件進行了檢查,並首次使用其天線透過漫遊車發送資料。
VIPER是月球發現和探索計畫的一部分,由位於華盛頓的NASA總部的NASA科學任務局行星科學部管理。作為美國太空總署商業月球有效載荷服務計畫的一部分,VIPER 將搭載Astrobotic 公司的格里芬月球登陸器,透過SpaceX 公司的獵鷹重型火箭發射到月球。它將到達月球南極附近的Mons Mouton。
編譯自/ 22:18:00scitechdaily