NASA开发多项技术应对月球尘埃挑战，保障未来探月任务安全与可持续性

如果你认为沙发下的灰尘是个问题，想象一下在月球上对抗灰尘的情景。灰尘对在月球表面生活和工作的宇航员来说是一个重大挑战。因此，NASA 正在开发减轻灰尘积聚的技术，使宇航员在月球上更安全、更可持续地生存。 

模拟月球重力的亚轨道火箭系统飞行测试是了解尘埃减缓技术如何成功应对这一挑战的下一步。在蓝色起源的飞行测试中，NASA 空间技术任务理事会的“改变游戏规则的发展”计划开发的七项技术将在模拟月球重力环境中研究风化层力学和月球尘埃运输。 

月球尘埃为何会成为问题？

由于月球表面基本没有大气层，当航天器降落在月球表面时，尘埃会被飞船的羽流吹起，或者被表面扬起。但它也可以通过静电荷被吹起。月球尘埃是静电和铁磁性的，这意味着它会粘附在任何带电荷的物体上。

美国宇航局约翰逊航天中心月球表面创新计划技术集成负责人克里斯汀·约翰表示：“灰尘的细颗粒性质包含比人眼所能看到的更小的颗粒，这可以使受污染的表面看起来很干净。”

尽管月球尘埃看上去光滑，表面呈粉末状，但其颗粒实际上呈锯齿状。月球尘埃会​​刮伤从宇航服到人类肺部的所有物体。灰尘还会使硬件无法在月夜中生存，因为它会积聚在太阳能电池板上，从而导致可用功率减少。灰尘堆积会覆盖热辐射器，从而升高设备的温度。月球尘埃还会积聚在窗户、相机镜头和遮阳板上，导致视线模糊。

月球太脏了？清理一下吧。

蓝色起源在月球重力飞行中测试的项目包括 ClothBot、静电除尘 (EDL) 和 Hermes Lunar-G。

布料机器人

当未来的宇航员在月球表面进行舱外活动时，他们可能会将灰尘带入加压的可居住区域。ClothBot 实验的目标是模拟和测量月球灰尘从一小块宇航服织物中释放出来的传输情况。当被预先编程的动作搅动时，这个小巧的机器人可以模拟“脱下”宇航服的动作。激光照明成像系统将实时捕捉灰尘流动，而传感器则记录穿过太空的颗粒的大小和数量。这些数据将用于了解舱外活动在着陆器或气闸舱内的灰尘产生率，并为未来的月球和潜在的火星任务改进月球灰尘传输模型。
 

静电除尘

该技术将检查月球尘埃在暴露于紫外线后发生静电充电时浮起的情况。EDL 的相机及其相关灯将在整个飞行过程中记录和照明。在飞行的月球重力阶段，装有尘埃样本的真空门将释放，紫外线光源将照射物质，使尘埃颗粒带电，直到它们静电排斥并浮起。浮起的尘埃将在从表面上升时穿过片状激光。当月球重力阶段结束时，紫外线光源将关闭，相机将继续记录，直到飞行结束。这些数据将为未来月球任务的尘埃缓解建模工作提供参考。

爱马仕 Lunar-G

美国宇航局与德克萨斯农工大学和德克萨斯空间技术应用与研究中心 (T STAR) 合作开发了 Hermes Lunar-G 技术，该技术利用经过飞行验证的硬件对月壤模拟物进行实验。Hermes 以前是国际空间站上的一个设施。Hermes Lunar-G 重新利用了 Hermes 硬件来研究月球月壤模拟物。Hermes Lunar-G 技术使用四个罐在飞行、起飞和降落过程中压缩模拟物。当该技术处于月球重力下时，它将解压罐中的物质，同时高速图像和传感器将捕获数据。该实验的结果将提供有关月壤力学的信息，可用于各种计算模型。Hermes Lunar-G 的结果将与来自空间站的微重力数据以及从抛物线飞行中获得的月球和微重力飞行剖面的类似数据进行比较。

除尘的未来

作为月球探索的主要挑战，尘埃减缓影响着 NASA 的多项技术发展。从现场资源利用到地面电力和机动性等能力都依赖于某种形式的尘埃减缓，使其成为一个交叉领域。

工程团队进行了各种测试以减轻灰尘的影响，确保灰尘不会对运往月球的硬件造成损坏。NASA 的“改变游戏规则的发展”计划创建了一份月球灰尘缓解参考指南，以帮助工程师制造运往月球表面的硬件。

美国宇航局的飞行机会计划资助了蓝色起源的飞行测试以及飞行器能力的增强，使其首次能够在亚轨道火箭飞行期间模拟月球重力。有效载荷由美国宇航局空间技术任务理事会的“改变游戏规则的发展”计划管理。