NASA收窄月球漫游车目标,以加快宇航员在月球上的机动能力

NASA正在重塑其重返月球计划中最实用的一部分:宇航员抵达后究竟如何在月面上移动。两家公司Astrolab和Lunar Outpost在5月下旬被该机构选中,推进下一代月球地形车的研制,并在更紧迫的时间表下竞争交付更简化的设计,这些车辆有望在阿耳忒弥斯4号载人任务之前部署。

这一变化意义重大,因为地表机动并不是阿耳忒弥斯计划中的次要项目。如果NASA希望在月球南极附近建立持续的人类存在,宇航员就需要可靠的方式在着陆区、工作地点和基础设施之间往返。漫游车扩大了探索半径,减轻了徒手搬运设备的负担,也使在一个每小时、每公斤都至关重要的严苛环境中执行重复任务变得更加现实。

根据来源报道,NASA最初在2024年启动了一项竞争,原本将最终选出一家月球地形车供应商。如今这一方案已经改变。NASA没有立即要求一种能够在月表持续存活长达十年的更耐久车辆,而是要求这些公司提出一种更简单、能够更快准备就绪并在更紧凑时间表内交付的漫游车方案。

新的目标相当激进。NASA希望这些车辆在明年交付,而这些公司则力争支持目前定于2028年初的首次阿耳忒弥斯载人月球着陆阶段。从实际操作看,这反映出阿耳忒弥斯架构内部的更广泛取舍:如果一款首批投入运行的漫游车能及时抵达月球并在早期任务中发挥作用,那么它即便没有那么雄心勃勃,也可能更可取。

NASA为何改变方向

修订后的方案似乎受制于时间表现实和运行紧迫性。打造一辆能够在月球上坚持十年的漫游车,与打造一辆能支持近期宇航员活动的漫游车,是截然不同的挑战。长寿命系统需要更强的防护以应对月球环境,更稳健的维护假设,以及更高的设计复杂度。更简单的车辆则降低了这些要求,也让NASA有机会更早部署机动能力。

An artist s interpretation of Astrolab s Crewed Lunar Vehicle on the surface of the Moon. Graphic: Astrolab
Astrolab载人月球车辆在月球表面的艺术想象图。图示:Astrolab

如果阿耳忒弥斯月面任务不只是着陆点附近的短暂停留,那么这一时间安排就尤其重要。NASA官员表示,为了避免喷流与月面相互作用对其造成影响,着陆器降落时,这些漫游车将停放在约2公里外。从那里,车辆将前往接载机组人员,支持载人阶段中最长约10公里的任务,并在包含无人行驶在内的整个服役期内累计行驶最多400公里。

这些数字表明,NASA将月球作业视为一项物流问题,其重要性不亚于探索挑战。漫游车不仅仅是宇航员的交通工具。它还是更大系统的一部分,这个系统必须在附近着陆后继续存续,在各个资产之间移动,并且在没有持续有人值守的情况下保持运行。

两家公司,两条路径,一个期限

Astrolab的方案名为Crewed Lunar Vehicle,简称CLV-1。该公司正在基于自己已开展的Flexible Logistics & Exploration漫游车,即FLEX,以及一款更小的车辆FLEX Lunar Innovation Platform,简称FLIP,继续推进。这些早期工作让Astrolab拥有了先发优势,因为若干设计元素本就打算为未来的载人漫游车提供参考。

Astrolab创始人兼首席执行官Jaret Matthews表示,FLIP一直被设想为月球地形车项目的测试平台。来源报道称,他提到大型轮胎、强劲的车轮执行器和大容量电池等硬件选择时指出,这些设计一开始就考虑到了最终的载人级漫游车。即便有这样的基础,他也表示,前方仍有大量工作要做。

这一区别很重要。NASA挑选的并不是只停留在纸面上的概念。它倚重的是已经在推动硬件接近飞行或测试就绪的公司,这或许能提高按时交付的概率。与此同时,既有工作并不能消除将技术改造为适用于载人月面运行的难度。

来源报道还提到,FLIP计划于今年晚些时候搭乘Astrobotic的Griffin-1任务飞行。报道称,着陆器和漫游车都在前往肯尼迪航天中心进行集成活动之前接受最终环境测试。如果该任务按计划进行,它可能会提供宝贵的运行和工程经验,直接反哺载人车辆项目。

An artist s interpretation of Lunar Outpost s Pegasus rover on the surface of the Moon. Graphic: Lunar Outpost
Lunar Outpost的Pegasus漫游车在月球表面的艺术想象图。图示:Lunar Outpost

Lunar Outpost是另一家入选这一加速路径的公司,报道配图说明中将其车辆称为Pegasus。虽然所提供的源文本对Lunar Outpost的技术路线细节较少,但它的入选凸显出NASA希望在避免过早依赖单一供应商的同时,保留竞争机制。

这对阿耳忒弥斯月面作业意味着什么

漫游车项目凸显了阿耳忒弥斯规划中的一个核心矛盾。NASA的长期目标非常宏大:在月球南极附近建立一个由重复任务和不断增长的基础设施支撑的月球基地。但更近期的任务集依赖于一连串能力按正确顺序、以合适成熟度到位。一辆延期的漫游车并不一定会终止载人着陆,但它会大幅限制宇航员抵达后能够完成的工作。

通过要求更简单、更快部署的车辆,NASA实际上是在优先考虑可用能力,而不是最大化耐久性。这在大型航天项目中很常见,因为一旦系统被要求过多、过快地完成任务,时间表就会拖延。如果一辆漫游车能够在早期阿耳忒弥斯任务中运行,支持着陆后的机组接载,并扩大宇航员在月面上的活动范围,那么它现在可能比一款更雄心勃勃但姗姗来迟的设计更有价值。

对距离和寿命的关注也表明,NASA希望这些车辆在短期巡视式任务与更持久的月面作业之间起到桥梁作用。10公里的任务范围在地球标准下也许并不惊人,但在月球上,它们可以显著扩大着陆区周边的科学和运行空间。经过多次任务后,在没有人类驾驶员的情况下行驶数百公里的能力,也能改善地点勘察、设备重新部署以及任务前准备。

一切仍取决于这两家公司能否在压缩后的时间表内兑现承诺。所提供的报道明确指出,相关工作已经展开,但也同样明确指出,仍有大量开发工作待完成。对NASA来说,这是一次在不失去推进势头的前提下降低复杂度的权衡。对阿耳忒弥斯计划而言,这也是一个提醒:可持续的月球探索不仅取决于火箭和着陆器,也取决于那些在宇航员到达后让月面行动真正可行的、更安静的系统。

本文基于Spaceflight Now的报道。阅读原文

Originally published on spaceflightnow.com