NASA对太空的探索已有近50年的历史,并且常常取得辉煌的成功。但是美国约翰•霍普金斯大学应用物理实验室的资深行星科学家Paul D. Spudis却心存疑问:“有一件事情我们还不明白:什么是最佳的探索行星方式?”
探寻最有效的行星探索技术本身就是一项前沿研究。在月球上,宇航员可以开发和试验在低重力、高真空、强辐射、尘埃弥漫和极端温度的环境下建造居所、开采资源和操作机械所需的技术。这一环境在地球上是不可能组合复制的。宇航员们所学到的知识不仅在月球上是有用的,而且对于前往火星的准备也是至关重要的。因此,NASA希望把月球作为一所探索研究生院。
宇航员和机器人一起在月球上进行月球地质研究设想图
课程的研究课题之一是:人类和机器人如何进行最佳组合?无人轨道卫星和漫游车已经从月球和行星上发回了大量的高质量数据,使我们对太阳系的认识发生了革命性的变化。但在现场地质研究方面,训练有素的地质学家带上岩石小锤,拥有经验丰富的双眼和知识,亲身进行现场工作,这是无可替代的。
人类-机器人遥存在设想图
因此,NASA希望研究如何使人类和机器进行最佳结合。一项最有前途的技术就是遥存在,类似于医院手术室进行某些外科手术采用的技术。在某些情况下,机器人疾如闪电的决定辅以人工智能,可能会更好地完成工作。
人类在月球上还可以学到如何在尘土中提取有价值的东西。在月球和火星上,当地资源对于宇航员是非常重要的,因为他们不可能完全依赖地球的供给。
那么宇航员需要从月壤中提取什么呢?很快想到的答案是氧和氢。有了这两种元素,我们可以利用燃料电池发电,并形成饮用水。此外,氧和氢也是火箭推进剂。氧还可供宇航员呼吸。
月球上有着丰富的氧。月壳中40%的质量是氧,NASA的科学家有许多提取氧的想法。简单地加热月壤就可产生气态氧。
人类在月球上留下的足迹,足迹下面的月面中有40%的质量是氧
月球上氢的含量相对稀少。这就是NASA为什么急于探测月球两极,那里的阴影区可能有约100亿吨的冷冻水。月球两极获得的经验也可以用于火星,因为据认为火星的深层土壤和岩石中也混有冰。 (编译:张会庭)