月球崎岖的地貌上点缀着陡峭的岩洞，被称为坑。这些特征，也被称为天窗，可能与月球的的地下熔岩管有关，这些熔岩管是几十亿年前地质活动活跃的月球形成的。
随着新技术不断被投入应用，人类探险者在不久的将来将会探险月球上的天窗、熔岩管和洞穴。
匹兹堡卡内基梅隆大学机器人研究所的研究教授威廉·瑞德·惠塔克说：“如果可以进入的话，洞穴可能是月球表面辐射、极端温度和微陨石危害的避难所。”。
未知之窗
惠塔克是设计用于地球外探测机器人的先驱，他说，组装一种具有探测月球深坑能力的机器人将意义深远。
惠特克在9月由美国宇航局创新先进概念（NIAC）项目举行的一次虚拟会议上介绍了他的最新工作。NIAC资助了他的团队对移动机器人探测其他星球地下环境的设计研究。
惠塔克说：“月球天窗是通往月球表面之下，探索巨大未知奥秘的窗口。在短期内，微型月球车矿坑勘探成本低廉且可行。”
此外，在过去十年中发现了数百个月球天窗，其中一些天窗可能会提供人们梦寐以求的洞穴通道。
深坑测试
惠塔克和他的同事们一直在忙着建造一个深坑探路者，一个15公斤的月球微型机器人。
研究人员模拟并测量了地球上的一个坑，以帮助深坑探路者机器人的设计。这个坑的摄影测量模型是根据从犹他州西部沙漠坑周围26个地点拍摄的10000张月球车透视图创建的。该地貌深约100米，宽约75米。
深坑探路者配备了一个远距离摄相机和一个太阳能电池板。这个小机器人使用一个面板倾斜机构将摄像机对准坑内。
惠塔克说，执行月球坑探测任务的探路者须与以前不同。他说，它们必须与小型着陆器兼容，并且能够通过陡峭的坑道停机坪，提供强大的计算能力，并获得所需的跨坑图像。
快速探索
惠塔克说：“这个场景是用微型漫游车漫游到一个坑中，窥视坑内，获取墙壁、地板、洞穴的图像，然后生成坑模型。”。他补充说，快速探测的自主性是关键技术，因为小型太阳能探测器将无法携带直达地球的无线电进行监督或指导。
此外，惠塔克说，月球车在月球上“必须在一个照明周期内取得成功，因为它需要太阳来提供能量和热量。一个农历日持续约14个地球日，月夜也是如此。它只有十几天时间来完成它的任务。”
小型深坑探路者将被植入smarts软件，对月球坑拍摄的“最佳”图像进行修剪和预处理，然后将这一视觉盛宴传递给着陆器进行建模。这个小机器人会反复地做这项工作，多次返回地坑以获取更多的图像和测量数据。
内置的月球车自主性将产生行为、计划和成像决策，这些行为、计划和成像决策将命令小型深坑探路者占据地坑周围的战略俯瞰位置。每次访问都会获得数千张相关图像，以便定期返回着陆器并下载到着陆器中。
平均而言，深坑探路者的最高速度为每秒2.5厘米。
深坑勇士
随着更多的图像到达地球，从着陆器传输到地球的初始坑模型将得到进一步改进。惠塔克说，最终的结果将是一个高保真、3D质量的坑模型。
惠塔克补充道，通过平衡图像和漫游者在滚到坑边缘时所遇到的风险，可以识别出坑的俯视图。在每个俯瞰处，将以许多平移/倾斜组合方式获取图像，以查看矿井的远壁和底板。
惠塔克说，所有这些工作的结果将是一个惊人的，近距离的月球坑轮廓，一个远远优于月球环行轨道飞行器获取的信息。
除了为探月者提供地下栖息地的可能性之外，月球坑也是了解月球过往岁月的窗口。
坑壁提供了月球上唯一可观测到的原始地质。他们是观察火山学、形态学等的绝佳途径，惠塔克说。
热门跟贴