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月球上遍布坑洞，科學(xué)家認(rèn)為這些坑洞可能通向巨大的地下隧道。但是從來沒有派出過一個(gè)太空任務(wù)來探索里面可能存在的東西。

洞穴科學(xué)家，行星熔巖管專家，以及歐空局CAVES和PANGAEA的技術(shù)課程主管Francesco Sauro說：“進(jìn)入月球洞穴內(nèi)部的視野將是真正的探索--它將揭示出意想不到的科學(xué)信息。”

歐空局在2019年啟動(dòng)了這樣一項(xiàng)任務(wù)，當(dāng)時(shí)歐空局基本活動(dòng)中的"發(fā)現(xiàn)"部分發(fā)起了一項(xiàng)公開的開放空間創(chuàng)新平臺(tái)（OSIP）征集探測、繪制和探索月球洞穴的想法。五個(gè)想法被選中，通過歐空局的"發(fā)現(xiàn)"SysNova挑戰(zhàn)進(jìn)行更詳細(xì)的研究，每個(gè)想法都涉及潛在任務(wù)的不同階段。

最近，兩項(xiàng)獲勝的SysNova研究--RoboCrane和Daedalus--被聯(lián)合起來，并通過歐空局的并行設(shè)計(jì)設(shè)施（CDF）擴(kuò)展為一個(gè)完整的任務(wù)計(jì)劃。該任務(wù)將使用一個(gè)機(jī)器人起重機(jī)（RoboCrane）將一個(gè)洞穴探險(xiǎn)者（Daedalus）降到月球坑中。在下降的過程中，Daedalus將探索和記錄洞穴的入口，然后繪制洞穴底部最近部分的地圖。

“OSIP運(yùn)動(dòng)和SysNova挑戰(zhàn)為CDF任務(wù)分析鋪平了道路，”CAVES和PANGAEA項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和研究的技術(shù)官員Loredana Bessone解釋說。“他們使我們能夠確定歐洲和加拿大的工業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)月球洞穴任務(wù)的興趣，并揭示他們的專業(yè)知識(shí)。它使工業(yè)界和學(xué)術(shù)界能夠面對(duì)這種任務(wù)的挑戰(zhàn)，并從月球洞穴科學(xué)家那里了解到制約因素、機(jī)會(huì)和潛在的任務(wù)方案。”

在設(shè)計(jì)一項(xiàng)太空任務(wù)時(shí)需要考慮大量的問題；通過匯集來自許多不同科學(xué)和工程領(lǐng)域的專家--包括來自RoboCrane和Daedalus團(tuán)隊(duì)的專家，以及歐空局的專家--這項(xiàng)比以往大得多的CDF研究提出了月球洞穴探索任務(wù)的完整設(shè)想。它證實(shí)了這項(xiàng)任務(wù)是可行的，并且在科學(xué)上將是非常有趣的。

該任務(wù)最早可在2033年由阿麗亞娜6號(hào)發(fā)射，并將使用歐洲大型后勤登陸器（EL3）來到達(dá)月球表面。它的目標(biāo)是 Marius Hills，并持續(xù)兩星期--相當(dāng)于在月球上的一天。

參加CDF研究的專家提出了將設(shè)備運(yùn)到坑道的漫游車的粗略設(shè)計(jì)，以及RoboCrane和Daedalus本身的具體設(shè)計(jì)。他們還研究了坑的環(huán)境，創(chuàng)建了月球地下和任務(wù)要素的模型，為開發(fā)使任務(wù)獲得成功所需的技術(shù)制定了路線圖，并評(píng)估了任務(wù)將面臨的主要挑戰(zhàn)。

“像這樣的任務(wù)將需要開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，鼓勵(lì)空間部門與以前的月球任務(wù)相比開發(fā)新的解決方案，” Francesco解釋說。“這種技術(shù)上的進(jìn)步將是月球和火星探索的一大進(jìn)步。”

迄今為止所取得的進(jìn)展使歐空局處于推動(dòng)空間探索超越月球表面并進(jìn)入其地下的第一線。但是，在未來十年中，仍有許多工作要做，以使這種任務(wù)成為可能。

RoboCrane和Daedalus背后的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)致力于他們的想法。在西班牙奧維耶多大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)下，RoboCrane的研究人員在2021年12月發(fā)表了一篇論文，描述了他們?cè)谠虑虮砻婧驮虑蚨囱ㄖg為探索機(jī)器人提供電力和通信聯(lián)系的系統(tǒng)。

“在未來幾年里，任務(wù)將需要更詳細(xì)地定義，”Loredana說。“將攜帶RoboCrane和Daedalus到坑里的漫游車將需要被描述，并且需要一個(gè)月球試驗(yàn)場來嘗試任務(wù)中計(jì)劃的技術(shù)。”

現(xiàn)在已經(jīng)成立了一個(gè)由來自歐洲和加拿大的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的17名專家組成的“專題小組”，以支持歐空局制定一項(xiàng)戰(zhàn)略，將月球洞穴納入歐洲月球探測的框架中。該小組正在組織2023年的行星洞穴會(huì)議，屆時(shí)一個(gè)由科學(xué)家和工程師組成的國際小組將推動(dòng)在未來十年內(nèi)開展月球洞穴任務(wù)的必要性。

關(guān)鍵詞：并行設(shè)計(jì) 奧維耶多