月球科学正进入一个新的活跃阶段
uux.cn/直觉机器公司。
据对话（杰克·伯恩斯）：自1972年以来，美国国家航空航天局首次计划于2024年在月球上进行科学实验。
由于新技术和公私伙伴关系，这些项目将开辟科学可能性的新领域。
作为今年启动的几个项目的一部分，包括我在内的科学家团队将从南极和月球的远端进行射电天文
【菜科解读】
直观机器的有效载荷将包含ROLSES的材料，以插图形式显示在月球表面。
uux.cn/直觉机器公司。
据对话（杰克·伯恩斯）：自1972年以来，美国国家航空航天局首次计划于2024年在月球上进行科学实验。
由于新技术和公私伙伴关系，这些项目将开辟科学可能性的新领域。
作为今年启动的几个项目的一部分，包括我在内的科学家团队将从南极和月球的远端进行射电天文学研究。
美国国家航空航天局的商业月球有效载荷服务项目，或称CLPS，将使用无人着陆器进行美国国家航空航天局50多年来的首次月球科学实验。
CLPS计划不同于以往的太空计划。
商业公司将通过公私合作的方式来完成这一项目，而不是由美国国家航空航天局建造着陆器并运营该项目。
美国国家航空航天局确定了十几家公司作为登月飞船的供应商。
美国国家航空航天局购买了这些着陆器上的空间，供科学有效载荷飞往月球，这些公司设计、制造着陆器并为其提供保险，同时与火箭公司签订发射合同。
与过去不同的是，美国国家航空航天局是客户之一，而不是唯一的驱动力。
CLPS发射首批两个CLPS有效载荷计划在2024年前两个月发射。
还有1月8日发射的Astrobotics有效载荷，它在经历了燃料问题后缩短了前往月球的旅程。
接下来是直觉机器有效载荷，计划于2月中旬发射。
美国国家航空航天局还计划在未来几年每年进行几次额外的着陆——大约每年两到三次。
我是一名射电天文学家，也是美国国家航空航天局罗尔斯计划的合作研究员，该计划也被称为月球表面光电子鞘层的无线电波观测。
ROLSES由美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心建造，由Natchimuthuk Gopalswamy领导。
ROLSES仪器将于2月份推出直观的机器。
在罗尔斯与另一项计划于两年后在月球远端执行的任务LuSEE-Night之间，我们的团队将在2026年前让美国国家航空航天局的首批两台射电望远镜登陆月球。
月球上的射电望远镜月球——尤其是月球的远端——是进行射电天文学和研究来自太阳和银河系等外星物体信号的理想场所。
在地球上，包含地球磁场的电离层会扭曲和吸收调频波段以下的无线电信号。
这些信号可能会被扰乱，甚至可能无法到达地球表面。
在地球上，也有电视信号、卫星广播和国防雷达系统产生噪音。
为了进行更高灵敏度的观测，你必须远离地球进入太空。
科学家称月球为潮汐锁定。
月球的一面总是面向地球，即月球上的人的一面，而另一面，即遥远的一面，总是背向地球。
月球没有电离层，地球和月球远端之间有大约2000英里的岩石，没有干扰。
这是无线电静默。
在2024年2月发射的第一次ROLSES任务中，我们将收集月球南极附近环境条件的数据。
在月球表面，太阳风直接撞击月球表面并产生一种带电气体，称为等离子体。
电子脱离带负电荷的表面，形成高度电离的气体。
地球上不会发生这种情况，因为磁场会使太阳风发生偏转。
但是月球上没有全球磁场。
有了像罗尔斯这样的低频射电望远镜，我们将能够首次测量等离子体，这可能有助于科学家找到如何在月球上确保宇航员安全的方法。
当宇航员在月球表面行走时，他们会带走不同的电荷。
这就像穿着袜子走过地毯一样——当你伸手去拿门把手时，你的手指可能会擦出火花。
带电气体在月球上也会发生同样的放电现象，但对宇航员的潜在危害更大。
太阳和系外行星无线电发射我们的团队也将使用罗尔斯观察太阳。
太阳表面释放冲击波，发出高能粒子和低无线电频率发射。
我们将使用射电望远镜测量这些辐射，并观察太阳风中冲击波产生的低频无线电波爆发。
我们还将从月球表面检查地球，并使用该过程作为模板来查看可能在其他恒星系统中孕育生命的系外行星的无线电发射。
磁场对生命来说很重要，因为它们保护行星表面免受太阳风/恒星风的影响。
LuSEE-Night展示了它的四个天线，可以探测无线电波。
鸣谢:uux.cn/萤火虫航空航天未来，我们的团队希望在月球的远端使用专门的天线阵列来观察附近已知有系外行星的恒星系统。
如果我们探测到来自地球的同类无线电发射，这将告诉我们地球有磁场。
我们可以测量磁场的强度，以确定它是否足以保护生命。
月球宇宙学夜间月球表面电磁实验（LuSEE-Night）将于2026年初飞往月球的远端。
LuSEE-Night标志着科学家首次尝试在月球上进行宇宙学研究。
LuSEE-Night是美国国家航空航天局和能源部之间的一次新颖合作。
数据将通过由欧洲航天局资助的月球轨道通信卫星月球探路者发回地球。
由于月球的远端是独特的无线电宁静区，因此是进行宇宙学观测的最佳地点。
在每14天一次的两周月夜期间，没有来自太阳的辐射，也没有电离层。
我们希望研究早期宇宙中未被探索的部分，即黑暗时代。
黑暗时代指的是宇宙中第一批恒星和星系形成之前和之后，这超出了詹姆斯·韦伯太空望远镜的研究范围。
在黑暗时代，宇宙不到1亿岁——今天宇宙已经有137亿岁了。
黑暗时代的宇宙充满了氢。
氢以低无线电频率在宇宙中辐射，当新的恒星启动时，它们会电离氢，在光谱中产生无线电信号。
我们的团队希望测量该信号，并了解宇宙中最早的恒星和星系是如何形成的。
在宇宙中最后一个未被探索的宇宙时期，我们还可以研究许多潜在的新物理学。
我们将研究暗物质和早期暗能量的性质，并在一个未探索的时代测试我们的物理学和宇宙学基本模型。
这个过程将从2026年的LuSEE-Night任务开始，这既是一项基础物理实验，也是一项宇宙学实验。
一种降低在月球上丢失太阳能漫游车风险的新方法
大多数用于太阳能供电的长距离导线规划算法没有主动考虑可能的导航延迟。
在这里，虚白色路径显示了一个计划，该计划将PSR内的漫游车尽快引向阳光，但它对可能的延迟没有弹性，这种延迟将导致漫游车落后于计划，并错过关键的太阳能充电事件。
另一方面，主动考虑延迟 蓝线的规划策略将使漫游车走上潜在的更长但更安全的轨迹。
鸣谢:uux.cn/背景图像和蝰蛇漫游者渲染:美国宇航局和亚利桑那州立大学。
据美国物理学家组织网（英格丽德·法德利）：美国宇航局和世界各地的其他太空机构定期向太空发送机器人和自动飞行器，以探索太阳系中的行星和其他天体。
这些任务可以大大提高我们对太阳系其他地方的环境和资源的了解。
多伦多大学航空航天研究所和美国宇航局喷气推进实验室 JPL的研究人员最近进行了一项研究，探索可以提高使用太阳能漫游车进行月球探索的有效性和成功率的回收策略。
他们的论文预先发表在arXiv上，介绍了一种新的方法，可以帮助太阳能漫游车安全地离开月球上永久的阴影区域。
领导这项研究的研究员Opvier Lamarre告诉Phys.org:近年来，几个国家已经表示对探索月球南极感兴趣，包括美国、中国、印度、俄国和其他国家。
。
他们中的大多数人计划使用太阳能漫游车来探索经常处于阴影中的区域 称为永久阴影区，或PSRs，我们怀疑这些区域可能包含大量的水冰。
可以想象，用太阳能漫游车进入PSR是一项冒险的尝试！如果漫游车因故障而延迟，它可能无法在能量耗尽前回到阳光中。
太阳能漫游车在能效方面有许多优势，但它们受到依赖太阳光运行的限制。
由于月球上的一些区域永久处于阴影中，漫游者对阳光的依赖可能会阻止他们安全地探索然后离开这些区域，导致他们在执行任务时耗尽能量。
拉马尔和他的同事最近工作的一个关键目标是量化失去太阳能漫游车的概率，因为他们正在探索月球上的这些阴影区域。
此外，该小组希望设计一种方法，帮助最大限度地提高太阳能漫游车安全完成任务的概率。
首先，我们需要定义太阳能漫游车在月球南极‘安全’意味着什么，拉马尔解释道。
为了做到这一点，我们关注漫游车在什么地方、什么时间离开PSR，以及它的电池还剩多少能量。
这表明了漫游车在下一段任务之前是否可以在原地冬眠 因此，在那之前保持安全。
然后，我们计算一种在线遍历规划方法，漫游车可以从任何起始状态 包括PSRs内部开始遵循该方法，以最大化其生存概率。
拉马尔及其同事概述的规划方法被称为恢复政策，因为它本质上是一种后备策略，允许漫游车最大限度地增加到达安全的机会 即阳光将到达的区域，为其电池充电。
在他们的论文中，研究人员表明，在这种情况下计算这种复苏政策可能具有挑战性，因为它需要几个近似值，如果非常不正确，可能会影响整体预测的可靠性。
例如，时间是我们状态空间的连续维度，需要离散化，拉马尔说。
我们需要确保这种近似/离散化不会危险地扭曲对故障概率的预测。
在月球南极，太阳光照是高度动态的；附近的山脉和环形山可能会在地表投下巨大的阴影。
如果与 近似政策假设相比，漫游者稍微落后于计划，它可能会错过关键的太阳能充电期。
如果比政策设想的提前一点，也是如此。
由于这些时间近似值极大地影响了太阳能漫游车回收政策的可靠性，拉马尔和他的同事们保持了高度保守。
这最终将失败的风险降至最低，同时增加了该策略在现实任务中保持安全的可能性。
我们认为这种方法在许多方面都是有用的，拉马尔说。
首先，它代表着向远程自主移动规划算法迈出了一步，该算法主动考虑 或‘推理’太阳能漫游车的风险。
此外，我们的技术可以成为人类操作员在月球南极制定新的月球车任务的有用工具 它可以用于着陆点选择、全球遍历规划和风险预测等，甚至可以通过地面回路操作支持正在进行的任务。
在未来，这个研究小组引入的回收政策可以应用于月球上的真实世界探索任务，以降低在阴影区域丢失太阳能漫游车的风险。
由于最近的研究是与美国宇航局的JPL合作进行的，这种方法很快就可以在各种现实的月球场景中进行测试。
到目前为止，我们使用Cabeus环形山的轨道数据测试了我们的方法，但我们希望使用美国宇航局定制的太阳照明地图，并将我们的技术应用于月球南极的许多其他区域，这些区域有一天将被机器人或载人任务访问，如Shackleton，Faustini，Nobile，Haworth和Shoemaker环形山，Lamarre补充道。
此外，我们目前正在研究新一代风险预测远程导航算法，用于利用太阳能漫游车探索月球南极。
月球，太阳系中第五大行星地球卫星
例如在我们民间最有名是嫦娥奔月，这个神话故事一直流芳百世。
许多科学家一直在探索其中奥秘，，最终在1969年时候宇航员终于登上了月亮，开启了对外空世界新的探索篇章。
月球简介图片中就是我们地球的卫星，这是太阳系中第五大行星。
月球直径是地球的四分之一，质量是地球的八十一分之一，距离地球有38万千米，其质量在太阳系中最大，对于月球形成，一些科学家推测可能是在45亿年前。
在月球表面有阴暗和明亮区域，亮区是高地，称为月陆;暗区是平原，称为月海。
月球的表面被巨大的玄武岩层所覆盖，除了玄武岩构造，月球的阴暗区，还存在其他火山特征。
大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间;典型的阴暗区平原，年龄为35亿年;最年轻的月球火山也有1亿年的历史。
月食现象是指当月球行至地球的阴影后时，太阳光被地球遮住。
月食现象可分为月偏食、月全食两种，当月球只有部分进入地球的本影时，就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影之时，就会出现月全食。
人类登月在1969年7月时候，美国阿波罗载着三位宇航员成功登上了月球，这是人类历史上首次出现。
直到今天，月球上一共插上了6面美国国旗。
据有关报道，在美国登陆月球之后看到了外星人的采矿器和一些外星飞船。
在2013年中国嫦娥三号机器人首次登陆了月球，圆了国人多年的探月梦。
接下来重点就是嫦娥四号选择是难度极大的月球背面登陆，希望中国嫦娥四号能成功发射，能成功着陆月球背面，成功向地球人类送回珍贵的月球数据。
