解读美国沙丘登月测试：备战2020年登月计划

　　今年6月，NASA在人迹罕至的美国华盛顿东部摩西湖沙丘，集结了多种参与2020年“重返月球”计划的遥控设备，模拟建设月球基地的步骤。“这次的野外测试将是2020年登月计划的重要组成部分”，NASA新闻发言人布兰迪-迪安告诉《外滩画报》记者。

　　文/庄清湄

　　在烈日和沙尘之间，两名穿着笨重宇航服的宇航员驾驶着一辆有12个轮子的交通工具缓慢行驶，在到达一片类似施工工地—有起重机、有卡车—的区域之后，宇航员停了下来，在遍布沙丘的地面上艰难地走了几步，来到两个设计简单却忙碌不停的机器人旁边，埋头工作起来。

　　这一幕很像两年前美国宇航局描绘的“重返月球”的图景，只不过时间和空间都发生了转移。2006年，美国宇航局提出“重返月球”计划：即2020年再次登陆月球，建立月球永久基地，作为月球探测和向火星进发的前哨；2024年长期驻扎。

　　而文章开头的这一幕情景发生在美国华盛顿州东部的摩西湖湖岸沙丘。这一带沙丘密布，地形高低起伏不平，时常还有沙尘暴侵袭，地形特征和气候之恶劣和月球不相上下。正因为如此，美国宇航局选择了这里作为测试其月球探测系统的地点。

　　6月2日至13日，原本人迹罕至的摩西湖湖岸沙丘热闹非凡，多种参与2020年“重返月球”计划的遥控设备齐聚一堂，模拟了一场月球基地的粗略步骤。

　　具体说来，这次测试的主导部门是美国宇航局探测技术开发部(ETDP)，测试的主要目的是检验业已设计完成的人机系统，检验机器人、漫游车、货车、起重机和宇航服等是否能在恶劣环境下继续工作，而其中的部分设备在进行微小改进后将登上月球。

　　“2020年的登月、月球探测和建立月球基地等行动势必面临各种技术挑战，而此次测试的目的是为了实地检验这些用于未来探测的遥控装置的性能。”测试主管比尔?布鲁斯曼(BillBluethmann)说。

　　至于这次测试的重要性，美国宇航局新闻发言人布兰迪?迪安(BrandiDean)告诉记者：“每年我们都会做一系列野外测试，它们无疑都是2020年登月计划的重要组成部分。”

　　12个轮子的概念车“战车”

　　这次测试中，最新的技术成果当属宇航员在月球表面的代步工具—月球卡车，科学家给它起名为“战车”。这辆战车由6对轮子组成，没有门，没有窗户和座椅，也没有头和尾。

　　“说实话，我们开始设计时都觉得不可思议，”新月球卡车设计工程师卢西恩?将金告诉记者。他是在去年10月才接到设计新月球交通工具的任务，“他们叫我设计一辆和传统汽车不一样的新一代宇航员代步工具。”

　　传统的交通工具都有四个车轮，包括正在服役的火星漫游车“勇气号”和“机遇号”。但是它们服役后的情况证明发明一种有多余车轮的交通工具是非常必要的：当六个轮子中的一个出现故障时，其他五个轮子仍可以支持漫游车行走。

　　传统车辆的第一排轮子决定了整辆车的行驶方向，但是在新的月球卡车中，每一对车轮都可以朝向各个不同的方向，而不用顾及其他车轮的走向。在月球凹凸不平的表面上，月球卡车随时需要驶入弹坑，如果弹坑的坡面太陡，卡车可能会一头栽进坑里，而像螃蟹一样可以横走和竖走的月球卡车可以侧身滑入坑中。

　　战车上还有一块可以360度旋转的底盘，宇航员站在底盘上操作方向盘。战车进行装卸货物、充电等操作时，宇航员可以随时观察车身后部状况。“而阿波罗号宇航员没法倒退，因为他们不知道身后发生了什么。”卢西恩?将金说。

　　“战车”从设计到这次测试还不到一年时间，但它在摩西湖湖岸沙丘的表现还不错。美国宇航局新闻发言人布兰迪? 迪安告诉记者，工程师们将在它顶部安装一个加压舱，用以延长宇航员驾驶漫游车的探测时间—当他们需要开车去一个较远的区域做研究时，可以在加压舱中生活数天。

　　月球货车和起重机

　　本次测试中，两辆蜘蛛形状的月球货车和一架起重机也同时亮相。

　　月球货车全称为“全地形六腿地外探测器”，简称ATHLETE，是“运动员”的意思。它们长着六条粗壮的爪子，在坑坑洼洼的沙丘上如履平地。每一辆月球货车顶部都可放置15吨重的月球基地建设装置，但它们仍可以在月球表面任意移动，抵达任何目的地。当在水平表面上行走时，ATHLETE机器人的车轮可加快行进速度；当遇到复杂的地形时，其灵活的6个爪子可以应付崎岖陡峭的地形。

　　ATHLETE机器人移动的能量来源于太阳能电池板，最大行进速度可达到10公里/小时。虽然它的行进速度似乎有些慢，但能够完全胜任周长仅1.1万公里的月球表面勘测。

　　宇航员在月球表面建立基地时，单凭双手无法完成重负荷的操作，月球起重机就有了用武之地。月球起重机的全称叫 “月球表面操纵系统”，简称LSMS。它看起来弱不禁风，除了一个还算结实的平台，就只剩下细长的杆子和几根缆索。但它比我们在工地上常见的起重机有用得多。

　　通过缆索的作用，“它可以做到我们希望的任何事，既可以举起储气罐大小的罐子，还可以把罐子准确地安放在地面位置。”月球起重机的开发和测试负责人约翰?道希(JohnDorsey)告诉记者。

　　虽然进行测试的起重机只是模型，但它的大小和承载能力都和实物相同。具体说来，月球起重机能承受100千克至 3000千克的通信和电力设施，甚至漫游车。为此，起重机的前臂得旋转45度，升到距离地面9米的高度。不仅如此，起重机在地面上最远可伸长7.5米。

　　这是第一代月球起重机在地球上的首次测试，设计者们只是采用了最便宜的铝材料，而要在月球上工作，则需要将铝材料换成更轻、硬度更高的碳氧复合物。