NASA:s Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, eller VIPER, är en mobil robot som kommer att ströva runt månens sydpol och leta efter vattenis. VIPER-uppdraget kommer att ge oss detaljer på ytnivå om var vattnet finns och hur mycket som är tillgängligt för oss att använda. Detta kommer att föra oss ett betydande steg närmare NASA:s slutliga mål om en hållbar, långvarig närvaro på månen – vilket gör det möjligt att så småningom utforska Mars och bortom. Kredit:NASA Ames/Daniel Rutter
NASA skickar en mobil robot till månens sydpol för att få en närbild av platsen och koncentrationen av vattenis i regionen och för första gången någonsin, prova faktiskt vattenisen vid samma pol där den första kvinnan och nästa man kommer att landa 2024 under Artemis-programmet.
Ungefär lika stor som en golfbil, the Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, eller VIPER, kommer att ströva flera mil, använder sina fyra vetenskapliga instrument – inklusive en 1-meters borr – för att prova olika markmiljöer. Planerad för leverans till månens yta i december 2022, VIPER kommer att samla in cirka 100 dagars data som kommer att användas för att informera de första globala vattenresurskartorna över månen.
"Nyckeln till att leva på månen är vatten - samma som här på jorden, sa Daniel Andrews, projektledaren för VIPER-uppdraget och ingenjörschef vid NASA:s Ames Research Center i Silicon Valley. "Sedan bekräftelsen av månens vattenis för tio år sedan, frågan är nu om månen verkligen skulle kunna innehålla den mängd resurser vi behöver för att leva utanför världen. Denna rover kommer att hjälpa oss att svara på de många frågor vi har om var vattnet är, och hur mycket vi har att använda."
NASA:s Artemis-program inleder en ny era där robotar och människor som arbetar tillsammans kommer att tänja på gränserna för vad som är möjligt inom rymdutforskning. I samarbete med kommersiella och internationella partners, NASA:s ambition är att uppnå en långsiktig hållbar närvaro på månen – vilket gör det möjligt för människor att ta sig vidare till Mars och bortom.
På bilden här är en VIPER mobilitetstestbädd, en ingenjörsmodell skapad för att utvärdera roverns mobilitetssystem. Testbädden inkluderar mobilitetsenheter, datorer och motorstyrenheter. Testning innebär att utvärdera roverns prestanda när den kör över olika backar, texturer och jordar som simulerar månmiljön. Kredit:NASA/Johnson Space Center
Forskare hade länge betraktat månens poler som lovande platser för att hitta vattenis - en resurs av direkt värde för människor som kunde ge syre att andas och väte och syre för att ge bränsle till framtida landare och raketer. Månens lutning skapar permanent skuggade områden där vattenis från kometer och meteorer slår ned, såväl som solens interaktion med månens jord, kan samlas utan att smälta av solljus. År 2009, NASA kraschade en raket i en stor krater nära sydpolen och upptäckte direkt närvaron av vattenis. Data från detta uppdrag och andra orbiters har bekräftat att månen har reservoarer av vattenis, potentiellt uppgå till miljontals ton. Nu, vi behöver förstå läget och naturen hos vattnet och andra potentiellt tillgängliga resurser för att hjälpa oss att planera hur man utvinner och samlar in det.
"Det är otroligt spännande att ha en rover som åker till den nya och unika miljön på Sydpolen för att upptäcka exakt var vi kan skörda det vattnet, sa Anthony Colaprete, VIPERs projektforskare. "VIPER kommer att berätta för oss vilka platser som har de högsta koncentrationerna och hur djupt under ytan vi ska gå för att få tillgång till vatten."
För att reda ut mysterierna om månens sydpol, Rover kommer att samla in data om olika typer av markmiljöer som påverkas av ljus och temperatur – de i totalt mörker, enstaka ljus och i direkt solljus. Genom att samla in data om mängden vatten och andra material i varje, NASA kan kartlägga var annars vatten sannolikt ligger över månen.
När rovern kör över ytan, den kommer att använda neutronspektrometersystemet, känd som NSS, för att upptäcka "våta" områden under ytan för vidare undersökning. VIPER kommer sedan att stoppa och distribuera en övning, Regolith och isborren för att utforska ny terräng, eller TRIDENT, utvecklad med Honeybee Robotics, att gräva upp jordsticklingar från upp till en meter under ytan. Dessa borrprover kommer sedan att analyseras med två instrument:Mass Spectrometer Observing Lunar Operations, eller MSolo, utvecklats från NASA:s Kennedy Space Center; och det nära infraröda flyktiga spektrometersystemet, känd som NIRVSS, utvecklad av Ames. MSolo och NIRVSS kommer att bestämma sammansättningen och koncentrationen av potentiellt tillgängliga resurser, inklusive vatten, som togs upp av TRIDENT.
VIPER är ett samarbete inom och utanför byrån. VIPER är en del av Lunar Discovery and Exploration Program som hanteras av Science Mission Directorate vid NASAs högkvarter. Ames sköter roverprojektet, leda uppdragets vetenskap, systemteknik, realtid rover ytdrift och mjukvaruutveckling. Hårdvaran för rover designas av Johnson Space Center, medan instrumenten tillhandahålls av Ames, Kennedy, och kommersiell partner, Honeybee Robotics. Rymdfarkostens lander och bärraket som kommer att leverera VIPER till månens yta, kommer att tillhandahållas genom NASA:s Commercial Lunar Payload Services (CLPS) kontrakt, leverera vetenskap och teknik nyttolaster till och nära månen.
