宙斯盾宇航公司推出 RAC-1 月球测试设施以支持萤火虫号的蓝色幽灵
Aegis Aerospace 的 RAC 月球测试设施(条形框架后面的长条矩形)集成到 Firefly Aerospace 的 Blue Ghost 月球着陆器上。 (图片来源:萤火虫航天)
如果标题引起了您的注意,您将不得不等待解释。我保证有一个,但你需要先让我讲一个故事。
2025 年 1 月 15 日清晨,风化层粘附特性-1 (RAC-1) 测试设施在美丽晴朗的佛罗里达夜色中启动。 RAC 的目的地,月亮,在天空中发出温暖的光芒。几秒钟前,伴随着卡纳维拉尔角 39A 发射场的轰鸣声,升空开始了,具有讽刺意味的是,这也是用来将第一个人送上月球的发射台。然而,旅程并没有从这里开始。它始于五年前。
2019 年 11 月,Alpha Space(现称为 Aegis Aerospace)与 NASA 马歇尔太空飞行中心签订了合同,负责设计和建造一个平台,以扩大我们对月球风化层对现代材料的依从性的理解。月球风化层是覆盖月球表面的灰尘、土壤和破碎的岩石。它是数千年来流星体轰击和辐射风化作用的结果。
Aegis Aerospace 的 RAC 月球测试设施于 2025 年 3 月 2 日上午搭乘萤火虫号的蓝色幽灵着陆器登陆月球。 (图片来源:宙斯盾航空航天)风化层锋利且具有磨蚀性,给未来载人登月任务带来了无数潜在问题。此外,月球缺乏大气层,导致着陆推进器扬起松散的风化层羽流,这些风化层的速度可达 2 公里/秒,损坏接近的车辆和周围的基础设施。 NASA 希望更好地了解风化层如何与不同材料相互作用,这有助于确定未来月球任务的材料选择。
月球表面测试平台
Aegis Aerospace 的 RAC-1 诞生于更好地了解风化层及其与不同材料如何相互作用的愿望。这个想法很简单:创建一个月球表面测试平台,当风化层受到干扰时,例如在着陆过程中或当其他着陆器实验与月球表面进行着陆后相互作用时,该平台将暴露不同的材料。着陆后,定期拍摄材料样本,以确定破坏的风化层是否粘附到暴露的材料样本上。然后在任务结束后评估照片,以了解整个任务期间风化层与暴露材料的相互作用。
RAC 示例的示例。 (图片来源:宙斯盾航空航天)这些要求的结果是一个包含两个相同样品轮的 RAC 测试平台,每个样品轮包含 15 个材料样品。这些样本来自美国宇航局、工业界和学术界。第一个样品轮 A 轮在整个任务中暴露了样品,B 轮在通过滑动盖着陆后暴露了样品。这使美国宇航局的科学家能够对受到破坏性着陆羽流影响的样本和在着陆过程中受到保护的样本进行比较。
轮子安装在一个大致相当于一个大鞋盒大小的结构上。该结构容纳了电子设备,用于为轮子和摄像机的旋转提供动力和控制。每 24 小时,通过旋转轮子将每个样本放置在一组摄像机下方来捕获样本图像,类似于老式的 View Master。整个 RAC-1 组件的重量低于 28 磅。 RAC-1 于 2024 年初安装在萤火虫蓝幽灵着陆器的侧面,距月球表面约 30 英寸,使材料能够暴露于受干扰的风化层中。
发射 46 天后,即 2025 年 3 月 2 日,蓝色幽灵任务 1 成功登陆月球表面。 RAC-1 在着陆五小时后开始运行。随着时间的推移定期拍摄材料样品的照片,以评估风化层对不同材料样品的附着力。此次任务历时1个农历日,相当于14个地球日。
所有材料样本图像均被捕获并传输回位于德克萨斯州休斯顿的宙斯盾航空航天有效载荷操作控制中心。目前正在评估材料样本图像,最终报告预计将于 5 月底发布。这次任务取得了巨大成功,不仅对宙斯盾航空航天 RAC-1 团队而言,而且对 Firefly、SpaceX 以及蓝色幽灵任务 1 上主持的其他九个实验来说也是如此。
商业空间新时代
蓝色幽灵任务 1 - 月球日出。 (图片来源:萤火虫航天)RAC-1只是NASA培育商业航空航天业的众多成功范例之一。 Aegis Aerospace 开发的 RAC-1 通过商业月球有效载荷服务 (CLPS) 计划搭载在 Firefly Blue Ghost Mission1 着陆器上,该计划由 SpaceX 运载火箭发射。这些都是成功在月球上进行并进行实验的商业航空航天公司。五十五年前,这主要是由美国宇航局完成的。 NASA 的目标是通过 CLPS 等计划重返月球,从而使商业合作伙伴能够传递进步的火炬,并实现这一努力所需的新的尖端技术。这是航空航天史上一个新的商业时代的黎明。
现在到这个故事的标题...作为 RAC 首席研究员,我必须就 RAC 进行许多演讲。观众范围从经验丰富的工程师到小学生。正如您可能猜到的那样,孩子们总是会做出最难忘的评论。在向我侄女的四年级班级做演讲时,我必须找到一种方法来解释风化层是什么。为了吸引孩子们,我问他们是否知道月球是由什么构成的。我的侄女第一个发言说:“大家都知道月亮是奶酪做的。”事后看来,我应该对这句话做好准备,但我没有。我糊里糊涂地解释了什么是风化层,我告诉孩子们回家后让他们的父母学习风化层。几个月后,萤火虫号“蓝幽灵”月球着陆器在危机海成功着陆后,月球日出的图像被发布。我把它寄给我的侄女。你猜她说什么?
本文由 Aegis Aerospace(德克萨斯州休斯顿)风化层粘附特性化 1 (RAC-1) 测试平台首席研究员 Matt Carter 撰写。如需了解更多信息,请访问此处。
文字记录
00:00:00 RAC的目的是去Moonis更好地了解环境。观众宇航员将长期居住在那里,其他人类也是如此。从长远来看,获得持久且安全的正确材料非常重要。大家好,我是丹尼斯·哈里斯,轩辕十四粘附特性项目的月球有效载荷经理。我的工作地点是亨茨维尔马歇尔太空飞行中心。 RAC 是一种仪器,旨在观察不同材料对月球表面灰尘的反应。
00:00:39 它有两个轮子,每个轮子有 15 个样本。样品由各种材料制成。有些是航天器材料,有些是铝。有些可能是玻璃,有些可能是宇航服材料。他们将尝试确定灰尘是如何粘附在其上的。 RAC 的科学目的是从长远角度了解灰尘的真正作用,以及什么材料最适合阿耳忒弥斯宇航员和未来可能想要在那里着陆的任何航天器的表面操作,因为灰尘可能是一个问题。
00:01:11 我认为 RAC 的目的是研究灰尘对不同材料的长期影响,这将推动阿耳忒弥斯宇航员在未来几年如何在地表互动和生活。这些岩石样本是美国宇航局和公众之间的良好合作成果。一些样本来自 NASA 中心,一些样本来自私营企业。商业月球有效载荷服务。 NASA 与美国公司合作。
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