在月球上钻探

欧洲和俄罗斯计划联合执行一项任务，在月球上钻探和分析样本，寻找水、冰和其他化学物质。参与这项任务的是开放大学的马赫什·阿南德，他和亚当·墨菲和克里斯·史密斯一起来到演播室，向他们介绍细节。

马赫什-欧洲航天局正在与俄罗斯联邦航天局合作，到2024年，我们计划在月球南极地区着陆，首先测试那里是否真的有水冰。如果有，那么有多少呢?它的分布是怎样的，有多少能以水的形式被提取出来?

克里斯-你的任务是“漫游者”任务吗?你会降落在火星表面的好奇号上吗，还是说它是静态的?你会在一个地方着陆然后在那里做所有的测试?

马赫什-不，这只是一个登陆任务。所以它会简单地降落在一个地方，在那里它的功能是有限的，在它的范围内大约有1米或2米左右。

克里斯-这是一只手臂，是吗?

马赫什:它会有一个可以伸展的手臂，它还会有一个钻头，它会有一定的机动性来改变自己，然后对表面进行取样。

克里斯-所以它会进入表面，在不同的深度获取一些样本，它知道它已经走了多远，然后它如何得到表面的化学成分?它怎么知道自己尝的是什么?

马赫什-对。所以这是两个不同事物的结合。钻头是欧洲提供的一部分，另一部分是一个叫做Prosper的化学实验室。现在，这个实验室正在开放大学建造，我们的想法是，这个钻头实际上会在不同的深度钻，几乎可以钻到一米深。然后它会时不时地把钻孔材料带到这个实验室，然后把它煮熟。然后释放出来的物质会被质谱仪检测到，质谱仪就在这个仪器里。

克里斯:所以主要是水。因为我们刚才从刘易斯·达特内尔那里听到的另一件事是其他的东西，比如稀土，还有贵重金属，因为小行星和其他撞击器过去曾撞击过月球，我们认为月球表面可能有一些来自那个来源的物质。你能分析所有这些东西吗?

马赫什:所以原则上，是的，所有这些东西都可以分析，但我认为我们必须首先决定我们的优先顺序，作为实际参与这项任务的科学家，我们都认为，找到水可能是最重要的事情，其次是其他可以测量的东西。记住，这只是在一个地方如果能找到水，那么我认为会有更多的理由回到月球，到其他地方做进一步的分析。

这不是阿波罗12号带回来的岩石吗?我们不能从这些样本中获得足够的信息吗?你想去那个地方。这是不是有点像把飞镖扔进飞镖盘，然后落在一个地方，你只能希望自己运气好，能射中三倍20，或者射中靶心?还是你的着陆地点决定更明智?

Mahesh -这实际上是一个相当详细的练习。所以这并不是盲目地在某个地方着陆那么简单。有很多工作正在进行，实际上，同事们正在研究高分辨率的遥感数据集，并试图找出什么是最好的着陆点，可以容纳所有这些盒子。更重要的是，你能安全着陆吗?因为安全至上。你必须安全着陆。其次，你真的能安全着陆吗?在离地表一米以内的地方，实际上有一个增强的水冰存在的信号。因为记住你只能钻到一米左右的深度。这些都是目前正在发生的不同组合。

亚当:当你在月球上制造钻头时，它和地球上的钻头有什么不同?有什么不同吗?

Mahesh -简而言之，不，这不是一个巨大的差异。但你必须明白的是，在地球上，你可以改变你的钻头，如果它卡住了，你可以改变你的钻头，你知道你在岩石上钻孔的强度是多少。

马赫什——在月球上，如果真的有水冰，那么在实验室里进行的一些测试表明，即使只有百分之几的水冰的存在，也会使整个东西比一块混凝土还硬。所以在水饱和的月球风化层中钻探并不像我们想象的那么简单。

Chris -你所做的事情是否有先例，你的目标是用现有的技术安全、更好地完成我们已经完成的事情吗?或者你是否需要开辟新的领域(不仅仅是月球表面)，以便在你实现它的时候，把这个东西带到月球表面?

马赫什:我认为这个问题有两个方面。第一个是要设计一个实际要飞到这个上面的钻头，是一个正在为外火星任务建造的钻头的复制品。它将于明年发射。所以有很多研究都是为了设计这种钻头。其次，火星和月球上的物质会非常非常不同。所以你要钻穿的材料的预期强度也会有所不同。所以有很多测试是在我们称之为模拟物的东西上进行的，就像它的名字所说的，他们试图模拟，我们期望在这些表面上遇到的材料的岩土力学特性。

克里斯:你打算怎么给钻头提供动力?因为在非常坚硬的材料中，深入一米需要做很多工作。那么电源是什么呢?

马赫什——在这种情况下，这一切都将由太阳能电池板完成。这就是为什么它也是有时间限制的。

克里斯-白天给它们充电?

马赫什-对，没错。所以我们不知道这个任务是否能撑过一个月球之夜。

亚当-如果我们在上面找不到水怎么办?如果发生这种情况，你的计划是什么?

Mahesh:这是一个非常好的问题，实际上，我们一直在考虑这种可能性，因为你知道，这是一个着陆任务，如果你在着陆的地方没有找到水，你会怎么做?所以我提到的Prosper实验室也会进行一个小实验，来证明如果你找不到任何水，你仍然可以提取氧气，氧气几乎无处不在因为月球的一半是氧气它将携带自己的氢罐它将从月球岩石中提取氧气并与携带的氢气反应产生水。如果我们能证明这是可以做到的，那么这就为未来在月球上就地利用资源铺平了道路。

克里斯-这很令人兴奋，不是吗?因为太空研究的问题是，这些任务持续时间太长，你必须把你的整个职业生涯都押在这上面，希望它能成功，不是吗?潜在的。

马赫什-我认为这就是为什么它如此令人兴奋，这就是为什么它对那些正在努力决定未来要做什么的人来说如此令人兴奋的原因。所以，如果你是那些正在通过普通中等教育证书并试图决定未来做什么的年轻人中的一员，这是为你准备的，因为我们在这里谈论的是未来10到20年将发生的事情，你将成为下一个领导者。