月球車“開路”共筑月球家園

莎拉·坎納德，澳大利亞高級航天工程師，參與并領(lǐng)導(dǎo)多個尖端航空航天項目（如超高音速火箭發(fā)射項目和澳大利亞首輛月球車的研發(fā)工作）。

莎拉熱心于推動年輕一代對STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）領(lǐng)域的興趣，積極激勵年輕人投身科技事業(yè)。2022年，她在澳大利亞太空獎（The Australian Space Awards）中被授予“年度女性太空領(lǐng)袖”稱號。

為什么要抵達月球？

1969年，人類第一次登上月球，但自1972年阿波羅計劃結(jié)束以來，我們已超過半個世紀(jì)未再登月。人類為何會燃起登月的熱情？答案在于其對人類探索更遙遠宇宙空間的重要戰(zhàn)略意義。

月球距地球相對較近，可作為我們探索深空（如火星）的理想跳板。在月球上，我們能進行各種太空生存試驗，積累在其他星球長期生活的經(jīng)驗。

月球資源對人類未來在月球建立長期定居點來說尤為重要。月壤中豐富的礦物質(zhì)，可用于建造居住艙、道路、溫室等基礎(chǔ)設(shè)施；兩極地區(qū)發(fā)現(xiàn)的大量水冰一旦成功提取，可用于飲用、植物灌溉，甚至可被分解成氧氣和氫氣——氫氣可作為火箭燃料，氧氣則是人類呼吸所必需的物質(zhì)。

溫差

月球表面處于一種高度的真空狀態(tài)，直接暴露在宇宙空間中，因此月表溫度變化非常劇烈，白天最熱時，月表溫度可達127攝氏度；夜間最冷時，溫度則可降到零下183攝氏度；月球南極有些撞擊坑內(nèi)氣溫甚至可達零下233攝氏度?；蛟S一塊巨石的陰影處和陽光直射處的溫差就會高達幾十、上百攝氏度。因此，開拓者既要承受太陽直射下的高溫，又要應(yīng)對極寒環(huán)境。

黑暗

月球沒有大氣層，光線無法散射和反射到所有顆粒上。這意味著若行進到巨石后、隕石坑中，你會看到一片漆黑，無法像在地球上的陰影中那樣看清東西。

塵土

月球塵土極其細小、尖銳，易于帶電且可以長時間保持帶電，還會四處飄浮，很容易被傳感器、攝像頭、太陽能板及其他所有活動部件吸引，一旦附著便極難清除，會嚴(yán)重影響機械部件的運行。

原位資源通常指在自然環(huán)境或原始位置中未經(jīng)移動或提取的資源，而月球原位資源利用技術(shù)正是將月球資源轉(zhuǎn)化為空間任務(wù)所需各種產(chǎn)品的一系列技術(shù)手段。對月球資源進行開發(fā)，將避免昂貴而困難的地球物資運輸，使人類在月球上真正實現(xiàn)自給自足。

向月球提出新問題的“開拓者”

為破解月球生存難題，莎拉及其團隊研制了澳大利亞首輛月球車——開拓者（Trailblazer）。它非常小巧，尺寸相當(dāng)于家用微波爐，重量只有20千克。但它的任務(wù)明確而艱巨：前往月球南極地區(qū)，采集月球表面土壤樣品，并將其運送到月球上的科學(xué)設(shè)施中，進行氧氣提取的關(guān)鍵實驗。

月球公轉(zhuǎn)周期約為27.32個地球日，與自轉(zhuǎn)周期同步，因此，月球上的一天約為27.32個地球日。月球夜晚的環(huán)境極其惡劣，目前人類的技術(shù)仍然很難保障開拓者月球車安全度過寒冷、漫長的月夜，因此，它面臨著嚴(yán)峻的考驗，工作窗口期僅有不到14個地球日。

為了解決這些問題，莎拉團隊研制特殊的防護材料，設(shè)計全新的防塵結(jié)構(gòu)，以確保開拓者月球車能安全、高效地完成重要使命——破解月球氧氣提取技術(shù)，推動人類太空探索。

月球探索的時代重新來臨，許多國家都在為實現(xiàn)這一偉大目標(biāo)而努力，人類的探索精神正不斷推動著科技的發(fā)展。

想象一下，未來幾十年，人類在月球上建立起可持續(xù)發(fā)展的永久基地，航天員們醒來后可以在基地中洗漱、吃早餐，并與機器伙伴們一起種植作物、進行科研實驗、探索未知地帶、維護基地設(shè)施……他們的生活將完全依靠月球資源進行維持，注視著地球從月球地平線緩緩升起的壯觀景象，將成為他們?nèi)粘５囊徊糠帧?/p>

中國作為航天大國，也正在穩(wěn)步推進探月工程。根據(jù)規(guī)劃，中國計劃在2028年前構(gòu)建國際月球科研站基本型，2030年前實現(xiàn)載人登月，并開展月球科學(xué)考察及相關(guān)技術(shù)試驗。期待我們不斷突破、掌握各種關(guān)鍵技術(shù)，形成獨立自主的載人月球探測能力。

（責(zé)任編輯 / 牛一名" 美術(shù)編輯 / 周游）