美国宇航局的VIPER(挥发物调查极地探索漫游车的缩写)现在比以往任何时候都更高、能力更强,这要归功于它的桅杆。

NASA的VIPER机器人月球车团队升起其强大的桅杆

VIPER的桅杆以及固定在其上的一套仪器看起来很像火星车的“脖子”和“头部”。桅杆仪器旨在帮助漫游车司机和实时科学家团队在漫游车在危险的火山口斜坡、巨石和有通信中断风险的地方导航时发送命令和接收数据。该团队将使用这些仪器以及四个科学有效载荷来侦察月球南极。

在大约100天的任务中,VIPER旨在更好地了解月球上水和其他资源的来源,以及NASA计划在阿尔忒弥斯计划中派遣宇航员的极端环境。

VIPER桅杆的尖端位于其轮辋上方约8英尺(2.5米)处,并配备了一对立体导航摄像头、一对强大的LED头灯以及一个低增益和高增益天线,用于将数据传输到并从地球上的深空网络(DSN)天线接收数据。

立体导航摄像头——火星车的“眼睛”——安装在万向节桅杆的一部分上,允许团队将它们平移最多400度,上下倾斜最多75度。

VIPER团队将使用导航相机拍摄漫游者周围环境的全景图和图像,以检测和进一步研究表面特征,例如直径小至四英寸(10厘米)或大约铅笔长度的岩石和陨石坑。距离最远50英尺(15米)。由于导航摄像头安装在高处,当VIPER团队探索月球南极周围的科学兴趣区域时,它为VIPER团队提供了近乎人类的视角。

由于月球上存在极端的光明和黑暗,VIPER将成为第一个配备前灯的行星漫游车。前灯将投射出狭窄的长距离光束(很像汽车的远光灯),以帮助团队发现障碍物或有趣的地形特征,否则这些特征将隐藏在阴影中。这些灯位于月球车的两个导航摄像头旁边,具有蓝色LED阵列,月球车导航团队认为,考虑到月球上具有挑战性的照明条件,这些灯可以提供最佳的可见度。

为了在地球和月球之间240,000英里(384,000公里)的距离上传输大量数据,VIPER配备了一个万向精确指向的高增益天线,可以沿着非常聚焦的窄波束发送信息。其低增益天线也可以发送数据,但使用无线电波的数据速率要低得多。

即使在行驶时,天线也能保持正确的方向,这是一项至关重要的功能:没有它,月球车就无法在月球上运动时接收命令,也无法将其任何数据传输回地球,以便科学家完成任务目标。然后,所有这些数据都会从DSN传输到位于加利福尼亚州硅谷的NASA艾姆斯研究中心的多任务操作和控制中心,该中心是火星车操作的所在地。

在安装到流动站之前,工程师对桅杆进行了各种测试。这包括在热真空室中的时间,以验证桅杆周围的白色涂层是否按预期绝缘。桅杆在休斯敦美国宇航局约翰逊航天中心的洁净室中集成后,该团队还成功对其组件进行了检查,并首次使用其天线通过漫游车发送数据。

VIPER是月球发现和探索计划的一部分,由位于华盛顿NASA总部的NASA科学任务理事会行星科学部管理。作为NASA商业月球有效载荷服务计划的一部分,VIPER将搭乘Astrobotic的Griffin月球着陆器搭载SpaceXFalconHeavy火箭发射到月球。它将抵达月球南极附近的木桐山的目的地。