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【NASA向月球南极探测任务提供水冰搜寻仪器】NASA正与国际合作伙伴共同开展月

【NASA向月球南极探测任务提供水冰搜寻仪器】NASA正与国际合作伙伴共同开展月球水冰探测工作,以支持未来载人深空探索任务。该机构将向由JAXA和ISRO联合主导的月球极地探测任务(LUPEX)提供一台名为"中子能谱仪系统"(Neutron Spectrometer System,NSS)的水冰探测设备。根据NASA艾姆斯研究中心发布的信息,这台NSS仪器将安装在LUPEX任务的月球车上,预计不早于2028年抵达月球表面。该仪器具备探测月表以下水冰分布的能力,其工作原理基于中子与氢原子核的相互作用机制。由于中子与氢原子尺寸相近,当月球土壤中的中子与氢原子发生碰撞时,会产生可测量的中子能量变化。NSS仪器采用氦-3气体正比计数器作为探测元件,通过捕捉中子与氦-3原子相互作用产生的电脉冲信号,可推断出地下深达约1米(3英尺)范围内的氢元素丰度,进而识别水冰的存在与分布情况。NASA对LUPEX任务的支持是其月球南极资源探测计划的重要组成部分。水冰资源对于NASA建立长期月球驻留能力具有关键意义——未来航天员可利用原位资源制备呼吸用氧气、火箭推进剂及其他生命保障物资,从而减少对地球补给的依赖。当前,轨道器已在月球极区发现水冰存在迹象,但地面实地探测仍是绘制高分辨率分布图的必要手段。NSS系列仪器是NASA艾姆斯研究中心与洛克希德·马丁公司先进技术中心联合研制的模块化探测设备,已规划搭载于多项月球任务。首台NSS仪器曾随Astrobotic公司的"游隼号"(Peregrine)着陆器于2024年1月发射,尽管该任务最终未能实现月面着陆,但NSS在为期10天的飞行过程中成功开机运行,获取了深空间粒子背景数据,为后续任务积累了宝贵的在轨运行经验。目前,另有两台NSS仪器已确定搭载任务:一台将随NASA"挥发物调查极地探索巡视器"(VIPER)执行任务,该巡视器属于阿尔忒弥斯计划框架下的重要组成部分;另一台则由卡内基梅隆大学研制的"月球漫游者"(MoonRanger)微型巡视器携带,通过NASA商业月球载荷服务(CLPS)计划实施发射。NASA表示,即将实施的三次NSS巡视器探测任务将系统评估月球南极不同地质环境的水冰赋存潜力,其获取的科学数据将直接服务于未来载人登月任务的着陆区选址与资源利用策略制定。