宇航员在月球上最怕什么？不是陨石，不是辐射，是走路时攒了一身静电，回到着陆器那一刻被电。

NASA 正在征集方案，解决登月任务中静电电击宇航员或关键设备的问题。这项活动名为月球接地挑战赛，奖金总额 15 万美元，提交截止时间为 1 月 15 日。

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问题出在月球南极

NASA 计划在 2028 年阿尔忒弥斯 4 号或 5 号任务中将宇航员送至月球南极，这将是继 1972 年阿波罗 17 号之后 NASA 首次载人登月。

但模拟研究显示，摩擦起电以及等离子体充电，都会让宇航服累积电荷。NASA 写道："一旦进入月球阴影区与永久阴影坑，该问题会急剧恶化。"永久阴影坑指那些阳光永远无法照射到月表的深坑区域。

根源在于：在这类区域，宇航员宇航服上的电子数量会远多于离子，导致宇航服带电。NASA 补充："风险发生在宇航员返回着陆器的时候。"着陆器本身带有微弱正电，当这名带强负电的宇航员靠近舱体，危险就会出现。

要规避三类风险

NASA 面向产业合作伙伴征集方案，防止宇航员成为"行走的高压电容器"，需要规避几类风险：

  • 电弧击穿宇航服
  • 在航天器富氧环境下引燃火灾
  • 产生电击伤人

据报道，2018 年一次火星模拟任务就因为组员遭遇静电问题被迫中止，这类隐患并非全新发现。

本次挑战赛的目标是：设计方案让宇航员及其宇航服在接触着陆器前安全释放静电。

技术要求包括：质量、体积、功耗尽量小巧；可以在月表剧烈温差环境下稳定工作；整套方案要能够支持最多 4 次舱外活动，任务周期最长可达 10 天。

NASA 在挑战赛说明文档中写道："此外，该环境下悬浮月尘与附着在宇航服上的厚厚尘层，会大幅增加电弧击穿距离。相比洁净真空环境，火花可以跨越更大间隙。因此方案必须避免突发电弧打到外层压力服或是着陆器。"

分阶段推进

挑战赛分多个阶段：概念方案提交、与评审专家交流后优化方案，最后进行终选。

NASA 新闻稿没有给出这项技术交付宇航员使用的目标时间。但按照规划，如果项目进度顺利，面向长期驻留的月球基地有望在 2030 年代基本建成，支持航天员长期登月任务。