NASA 的新型月球磁層探測器將於2025 年登陸月球表面，目標是徹底改變我們對月球內部的認識。透過測量磁場和電場，這個首次在地外應用的磁電探測器將為我們了解月球地表下的結構和成分提供前所未有的洞察力，特別是在Mare Crisium，這是阿波羅任務以前沒有研究過的一個獨特的地質區域。

由SwRI 領導的月球磁層探測器（LMS）可能會從Mare Crisium 撞擊盆地內首次提供代表月球主體的地球物理測量數據。 大多數阿波羅任務都是在西面相連的海洋區域著陸的（左圖），該區域的地殼後來被證明在成分上是獨特的（右圖），釷元素的富集就是例證。 Mare Crisium 在這一異常區域之外的月球近側提供了一個平滑的著陸點。 資料來源：美國國家航空暨太空總署

美國西南研究院（SwRI）透過美國國家航空暨太空總署（NASA）的商業月球有效載荷服務（CLPS）計劃，開發了月球磁層探測器（LMS），這是一種創新儀器，旨在研究月球地函。 透過測量電場和磁場，LMS 將提供有關月球內部結構和組成的見解。

LMS搭載在Firefly Aerospace公司的”藍幽靈”月球登陸器上，該登陸器於1月15日發射，這是SwRI儀器首次登陸月球。

“50多年來，科學家在地球上將磁電測量技術用於多種用途，包括尋找石油、水、地熱和礦產資源，以及了解大陸生長等地質過程，”SwRI的LMS首席研究員Robert Grimm博士說。 “LMS 儀器將是磁輻射技術在地外的首次應用。”

LMSwRI 領導開發了用於Mare Crisium 著陸器任務的LMS 儀器，其中包括（左起）一個磁力計、一個中央電子箱和四個彈簧發射電極。 資料來源：西南研究所

美國國家航空暨太空總署（NASA）的阿爾忒彌斯計畫（Artemis）正在開發一系列日益複雜的任務，以最終在未來數十年內在月球上建立持續的人類存在。 為了支援這些目標，月球監測系統是為期14天的月球登陸器任務的一部分，以幫助了解月球表面以前未曾探索過的地方。

Mare Crisium 是一個直徑350 英里的古老撞擊盆地，後來被熔岩填滿，在月球上形成了一個肉眼可見的黑點。 早期的天文學家將月球上的黑點稱為”maria”，拉丁文的意思是海洋，他們誤以為這些黑點才是真正的海洋。

克里斯提姆海與西面大片相連的深色熔岩區截然不同，大多數阿波羅任務都是在那裡登陸的。 現在人們認為，與月球的其他部分相比，這些廣闊而相連的熔岩平原在成分和結構上都不正常。 從這個獨立的有利位置出發，LMS 可能會首次提供代表月球大部分地區的地球物理測量數據。

磁電測量學利用表面電場和磁場的自然變化來計算電在地表下物質中流動的容易程度，從而揭示它們的成分和結構。 LMS 將使科學家能夠對月球內部進行探測，深度可達700 英里或月球半徑的三分之二。 測量結果將揭示月球的物質分化和熱歷史，這是了解固體世界演變的基石。

LMS 儀器發射電纜，電纜上的電極互成90 度角，距離最遠可達60 英尺。 該儀器測量相對電極對上的電壓，就像傳統電壓表的探頭一樣。 磁力計透過一個可伸展的桅杆進行部署，以減少來自著陸器的干擾。 此方法揭示了電導率的垂直剖面，有助於深入了解月球內部被穿透材料的溫度和組成。

“LMS 的五個獨立子系統連同連接電纜重約14 磅，耗電約11 瓦，”Grimm 說。 “在收起時，每個電極都被電纜的’紗球’包圍，因此組件大致呈球形，只有壘球大小。”

LMS 有效載荷是透過美國國家航空暨太空總署的CLPS 計劃資助進行月球運載的。 SwRI 設計了儀器，開發了電子盒，並領導了科學調查。 對LMS 的貢獻包括美國太空總署戈達德太空飛行中心提供的用於測量磁場的磁強計，以及Heliospace 公司提供的用於測量電場的帶有四個電極的磁強計桅杆。

CLPS 計畫是美國國家航空暨太空總署對商業月球運送服務的投資，目的是促進產業發展和支持永續的月球探索。 作為CLPS 任務的主要客戶，NASA 設想成為未來飛行的眾多客戶之一。 該機構位於阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心負責監督Firefly Aerospace 公司的”藍幽靈”月球著陸器上十個CLPS 有效載荷中的七個的開發工作。

編譯自/ ScitechDaily