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从阿波罗到阿尔忒弥斯：月球钻探的继承与延续
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摘要：这张迷你全景图由两张照片结合而成，为阿波罗15号登月舱驾驶员詹姆斯·欧文于1971年8月1日所拍摄，当时，他刚结束第二次阿波罗15号月球行走，从阿波罗月球表面实验数据包（Apollo
这张迷你全景图由两张照片结合而成，为阿波罗15号登月舱驾驶员詹姆斯·欧文于1971年8月1日所拍摄，当时，他刚结束第二次阿波罗15号月球行走，从阿波罗月球表面实验数据包（Apollo Lunar Surface Experiments Package，ALSEP）所在处拍下了上面的照片。照片中，斯科特身向他的右手边倾斜，正将钻机放置在月球表面，这一钻机名为“阿波罗月球表面钻机”，用于采集月球岩心样本并设置热流实验。太阳风光谱仪（Solar Wind Spectrometer）位于图片中间偏右。这张迷你全景图由照片AS15-和结合而成，制作人为《阿波罗月球表面杂志》（Apollo Lunar Surface Journal）网站的志愿撰稿人埃里克·范·梅杰加登（Erik van Meijgaarden）。
图片来源：埃里克·范·梅杰加登
五十年前，阿波罗15号（Apollo 15）从肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）发射升空，指令长大卫·R·斯科特（David R. Scott）、指令舱（Command Module）驾驶员阿尔弗雷德·M·沃登（Alfred M. Worden）和登月舱（Lunar Module）驾驶员詹姆斯·B·欧文（James B. Irwin）执行三项阿波罗“J”任务（Apollo “J” missions，利用扩展的登月舱LM在月表停留三天的任务）中的第一次任务。这些任务让宇航员有机会使用比此前任何时候都更先进、更多样化的科学仪器，对月球进行更长时间的探索。阿波罗15号任务是宇航员使用阿波罗月球表面钻机（Apollo Lunar Surface drill，ALSD）和月球漫游车（Lunar Roving Vehicle，LRV）的第一次任务。
用于探索新地形的月壤和水冰钻机（TRIDENT）的工程开发单元（Engineering Development Unit）最近在蜜蜂机器人公司进行了测试。TRIDENT将用于月球极地水冰资源开采实验-1（PRIME-1），即第一个在月球上进行的原位资源利用演示实验，计划于2022年底发射到月球。
图片来源：蜜蜂机器人公司
斯科特和欧文在月球表面度过了67个小时，登陆月球后，他们在月球表面布置了多种不同的科学仪器，还在同一区域使用了阿波罗月球表面钻机。这是一种旋转冲击钻，利用组合运动将旋转钻头敲入月球表面进行钻探。总体来说，收集岩心样本是美国航空航天局（NASA）月球地质研究的一部分，目的是通过观察不同种类的岩石（包括一些来自月表以下的岩石），更深入地了解月球的组成成分，发现更多月球历史的相关信息。
现在，NASA正努力重返月球，作为阿尔忒弥斯（Artemis）任务的一部分，NASA将通过商业月球有效载荷服务（Commercial Lunar Payload Services）计划，向月球表面送去一个新的钻机：用于探索新地形的月壤和水冰钻机（Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrain，TRIDENT），它是我们在月球上找寻水冰和其他资源的关键。
“蜜蜂机器人（Honeybee Robotics）公司为NASA设计了 TRIDENT钻机，用于对月球表层土壤（regolith）进行采样，”月球极地水冰资源开采实验-1（Polar Resources Ice Mining Experiment-1，PRIME-1）项目副主任艾米·艾肯鲍姆（Amy Eichenbaum）说，“TRIDENT将有助于科学家了解月壤的物理特性，同时，对于从不同月表深度采集到的样本，TRIDENT还可以分析其中存在的月球资源。”
与阿波罗月球表面钻机类似，TRIDENT也是一种旋转冲击钻，但它与前者的一个主要区别在于不须要宇航员手动进行操作。最初，蜜蜂机器人公司是通过小型企业创新研究（Small Business Innovation Research）计划与NASA达成合作的，这项计划竞争激烈，旨在鼓励小型企业参与美国联邦研究。
月球极地水冰资源开采实验-1（PRIME-1）将是月球上的第一个原位资源利用演示，NASA将首次对月球表面以下的水冰进行机器采样与分析。PRIME-1将使用TRIDENT在一个很可能存在水（无论是液态还是固态）的地方，进行单个位置钻探。它将钻进至月球表面以下大约3英尺（1米）的位置，每次钻探都会带出月壤样本，NASA将使用一种名为月球操作观测质谱仪（Mass Spectrometer observing lunar operations，MSolo）的科学仪器，对采集到的样本进行分析。
“MSolo将测量由TRIDENT钻头带到月球表面的样本中所释放的水冰和其他挥发物，”MSolo的首席研究员珍妮·卡普塔因（Janine Captain）博士说，“这些测量将帮助我们了解月球表面资源的分布，这是实现在月球上长期存在的关键。”
这张照片摄于蜜蜂机器人公司最近的测试，是用于探索新地形的月壤和水冰钻机（TRIDENT）工程开发单元的刷子组件特写。TRIDENT将使用于月球上第一个原位资源利用演示，月球极地水冰资源开采实验-1（PRIME-1），以及NASA第一项移动机器登月任务，挥发物调查极地探索车（VIPER）任务中。
文章来源：《地质与勘探》 网址: http://www.dzyktzz.cn/zonghexinwen/2022/0131/1506.html