维度网讯,美国国家航空航天局(NASA)阿尔忒弥斯(Artemis)选址团队完成了对月球南极迄今最详尽的调查,确定了9个候选着陆区域,第一位女性和下一位男性将在这个十年内从星舰(Starship)载人着陆器踏上这些地点。月球表面积约为1460万平方英里,而人类希望踏足的地点加起来不过是一块小片区域,覆盖范围比一个大都市区还要小。

候选名单靠近月球南极,包括蒙斯穆顿高原(Mons Mouton Plateau)、蒙斯穆顿、卡比厄斯B(Cabeus B)附近的山峰、德格拉什边缘2(de Gerlache Rim 2)、霍沃斯(Haworth)、马拉珀特山(Malapert Massif)、诺比莱边缘(Nobile Rim)的两个区域以及斯莱特平原(Slater Plain)。这些区域之所以入选,是因为阳光、水和视距无线电这三样东西在南极有时能共存于同一块月壤上,而月球上其他区域几乎无法同时提供这些条件。
在南极,太阳从未爬升到地平线以上很高,阴影延伸数公里。永久阴影区内部温度约为零下250华氏度,足以捕获并留存古代彗星撞击带来的水冰。NASA希望宇航员离这些冰足够近以便步行到达,同时又站在能为其太阳能电池板充电的阳光中,但允许两者兼得的几何条件极为罕见。
NASA在2024年10月更新的阿尔忒弥斯III载人着陆候选区域共九个,是从2022年确定的13个区域中筛选而来。每个区域大约15公里见方,实际着陆椭圆直径约100米。沙克尔顿陨石坑(Shackleton Crater)毗邻德格拉什边缘2候选区域,直径约21公里、深4公里,坑底是太阳系内测量到的最冷地点之一,其边缘几乎持续获得阳光。马拉珀特山约5公里高,几乎永久处于日光下。蒙斯穆顿高原是九个候选区域中最宽阔的,面积足以让其他八个区域相形见绌。连接沙克尔顿与德格拉什的山脊已被NASA单独确定为今年早些时候宣布的长期月球基地计划的焦点。
NASA的极地挥发分探测漫游车(VIPER)原计划驶入阴影区域调查冰量,但该机构在2024年7月取消了这一计划。2009年LCROSS撞击和2020年SOFIA望远镜的观测已证实月球土壤中存在水分子,但尚无人知道具体储量。如果冰是分散的,月球基地的经济性将发生变化,选址范围会进一步缩小。
阿波罗计划在1969年至1972年间实现了六次载人着陆,全部位于赤道带。阿波罗所有着陆点对于阿尔忒弥斯都不适用,因为它们没有水冰和永久阳光。远月面无法与地球直接视距通信,北极的含水存量似乎更少。剩下的只有南极周围一个薄环,其中少数山脊和山峰同时满足所有约束条件。
月球勘测轨道器传回的照片显示,南极景观不像起伏的灰色平原,更像一片石头战场。10到20度的坡度很常见,阴影是绝对的。宇航员从阳光照射的山脊走进阴影陨石坑,温度将从约130华氏度骤降至零下200华氏度以下。萤火虫宇航(Firefly Aerospace)已获得合同,将在载人任务之前向永久阴影区投放无人机勘察路线。
NASA的长期方案要求投入约200亿美元建设配套基础设施,包括加压漫游车、表面居住舱、核裂变反应堆等。一个40千瓦的裂变表面动力系统正与西屋公司(Westinghouse)及其他承包商共同开发。今年宣布的三项新任务旨在本十年结束前交付首批硬件。
候选名单是一个规划数字,并非最终答案。阿尔忒弥斯III资助一次着陆,每次任务需要根据最新照明模型、冰调查和星舰变体评估选择单一着陆点。蒙斯穆顿高原因面积巨大受到关注,德格拉什边缘附近的站点提供更长累计日照期和步行可达沙克尔顿内部永久阴影区的距离。中国已在沙克尔顿附近为其嫦娥七号和嫦娥八号任务命名了南极候选点,部分选址靠近美国仍在考虑的区域,但目前没有条约能解决谁先到达或先到达意味着什么的问题。

无论谁先登陆这些极地山脊之一,都将站在数百米的月壤上,而21世纪剩余月球计划将围绕此地展开。在沙克尔顿深处的永久阴影区中,可能存在着足够多的水,让整个探索计划具有现实意义。

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