話宇專欄丨「小型化」之風從衛星、火箭吹到了月球探測器

　　2018-11-23 19:09開發/公司/設計

　　最近幾年，立方星的概念大行其道，這也降低了在衛星領域的創業門檻。就恰如「小衛星之父」馬丁·斯維廷爵士（Sir Martin Sweeting）在 11 月 18 日的首屆中國微小衛星大會上所言，「微電子的時代到來了，人類可以建造一些小型的、更便宜的衛星。」甚至在馬丁爵士剛剛創立薩里衛星技術公司時，其啟動資金僅有 100 英磅。

　　

　　圖丨馬丁·斯維廷爵士（來源：University of Birmingham）

　　而伴隨著衛星的小型化，衛星發射市場對於運載工具的要求其實也是在呈現一個逐漸放寬的趨勢，這也給了許多商業運載火箭創業公司機會。今年 11 月 11 日，成立已經 12 年的 Rocket Lab 完成了該公司的首次「商業發射」任務（It's Business Time），緊接著在 11 月 15 日，Rocket Lab 又宣布完成了 E 輪 1.4 億美元融資，增長勢頭一路向上。

　　不過，這股在航天領域日漸蔓延的「小型化」之風已經不僅僅局限在衛星和火箭領域了。上周，NASA 對工業界發出了呼籲，徵集小型化、低成本的月球表面實驗儀器等有效載荷，接替今年 5 月份取消的「資源勘探者」（Resource Prospector）月球巡視任務，預計將在明年或 2020 年搭載商業月球著陸器飛向月球。為後續的 NASA 重返月球和載人登月做好準備。

　　

　　圖丨「阿波羅」之後，人類已經告別月球接近半個世紀了（來源：NASA）

　　NASA 對於徵集的設備有嚴格的限制——質量小於 15 公斤，但也正是因為有嚴格的重量限制，所以大多數參選者的登月器估計都沒有行動的能力，只能是固定在月面上的一個位置而已。

　　但在眾多的公司中，Lunar Outpost 或許會是值得關注的一家，因為該公司開發的一款產品是名為「月球探勘者」（Lunar Prospector）的小型月表探測器。該探測器不僅重量小，而且可以成群結隊地在月球表面移動，尋找冰、貴金屬和其他資源。

　　Lunar Outpost 公司於 2017 年成立於科羅拉多州丹佛市，根據公司首席執行官 Justin Cyrus 介紹，他們認為在月球上勘探有哪些資源是十分必要的，「如果我們想要登陸月球甚至建立月球基地，那麼我們首先需要知道月球上到底有哪些資源可用，所以『月球探勘者』這樣的技術正是我們首先要發展的技術。」

　　據了解，Lunar Outpost 的每個「月球探勘者」重 10 公斤，大約 45 厘米長，40 厘米高，其中大約一半質量都是搭載的科學儀器載荷。更有意思的是，即便是只有這麼小，但「月球探勘者」依舊被設計為可以自動駕駛，其內置的激光雷達系統可以在探測器移動的過程中創建月球表面特徵地圖。車上搭載的感測器還可以讓「月球探勘者」導航進入到可能存在水冰的隕石坑中，之後它們所攜帶的鑽頭就可以開始工作——鑽穿 16 厘米到月表風化層還是不在話下。

　　

　　圖丨Lunar Prospector（來源：Lunar Outpost）

　　

　　圖丨Lunar Prospector 的感測器（來源：Lunar Outpost）

　　Lunar Outpost 公司於今年 6 月首次設計了「月球探勘者」。僅僅幾個月之後，它已經開始在科羅拉多礦業學院進行風化層模擬的原型測試，可以做到爬上 30 度的陡坡。「我們專註於快速設計、快速迭代和快速製造。」Cyrus 解釋說。

　　

　　圖丨Lunar Prospector 的輪*（來源：Lunar Outpost）

　　這裡需要說明的是，科羅拉多礦業學院本身就是世界上資源開發、開採及利用方面研究實力最強的機構之一，從上世紀 90 年代起，該學院便已開始從事「太空資源以及就地利用」方面的理論研究。

　　但在今年秋季開學后，科羅拉多礦業學院的「太空採礦專業」就已經開課了，涉及到的學科包括航空航天學、地質學、礦物學、採礦學、材料學、遙感學、機器人學等眾多門類。太空採礦專業分為碩士課程和博士課程，設 1-2 個分科，每科 24 名學生。據了解，自從該學院今年 7 月宣布招生以後的短短几天內就收到了來自世界各地的 150 多份簡歷，其中還有一份來自中國。

　　

　　圖丨科羅拉多礦業學院「太空採礦專業」的課堂（來源：Colorado School of Mines）

　　恰如科羅拉多礦業學院太空資源中心主任 Angel Abbud-Madrid 博士所說，「太空資源十分龐雜，而我們要做的就是一步步確定太空資源、然後去收集、提取和利用這些資源。」現在看來，Lunar Outpost 即將邁出第一步。

　　-End-