美国宇航局资助了一批小型太空任务，与一些新太空公司建立合作关系，计划发射一些探测器探索月球。商业月球有效载荷服务（CLPS）首个机器人任务将于明年发射，之后还会有更多的任务。着陆器将配备铲子和分光仪采集月球化学成分，像“月球漫步者器”探测器将配备传感器测量表层土成分，包括水含量。

其中最重要的太空任务是2022年发射的“蝰蛇号”探测器，它将调查分析月球极地挥发性物质，该探测器还配备了钻头等多个设备，这部汽车大小的探测器将绘制首张月球水资源地图。

月球岩石 图片来源：pixabay

蝰蛇号将提供关于月球水冰分布、丰富程度、形状和表面环境条件的第一手资料，其勘测地点位于‘阿尔特米斯’号（美国宇航局载人航天任务）宇航员着陆地点或者类似位置，该勘测任务将清晰呈现月球南极状况，证实月球南极是否是人类可以登陆和生活的区域。”

这些太空任务将支持未来月球商业开采的发展，一些信息有助于实现建造月球人类基地，而另一些信息对于采集月球矿资源非常重要。但是仍有一些悬而未决的问题，例如：小行星何时、如何碰撞月球，将水资源带到月球，要搞清月球历史问题，勘测月球陨坑内部将获得重要线索。

我们正从发现阶段进入至特性描述和验证阶段！

目前人类还没有一个很好的月球资源模型，在月球上获得的任何勘测数据都有助于增强人类对月球地质结构的认知了解。

虽然一些月球勘测数据很重要，但当前没有商业月球有效载荷服务（CLPS）任务，探测可能存在较多水冰物质的陨坑。月球陨坑采矿提倡者希望获得更多精确数据开展勘测，我们从未在月球永久阴影区域着陆，使用灵敏仪器取样，并高度肯定月球水冰的存在，事实上，我们仍不知道月球冰层的具体状态，以及它们是如何与风化层混合在一起。

哪里有挑战，哪里就有航空工程师研究相关的解决方案，洛克希德·马汀公司正在赞助一支研究团队，用于研制一种叫做“维里塔斯（Veritas）”的探测器，该公司将发射“麦肯德利斯号”月球登陆器致力实现商业月球有效载荷服务，从而证明月球表面存在水冰。

“维里塔斯”探测器将携带足够使用一整天的电池进入永久阴影陨坑，在陨坑底部着陆后该探测器将在200米半径范围的周边方向发射6个小型、装满传感器的“松鼠”包裹，使用探地雷达和传感器系统的勘测数据，该探测器可在不需要额外重量、成本和其他限制的情况下进行广域勘测。

一旦发现月球存在水冰的秘密，接下来就是考虑如何将水冰加工为火箭燃料，随着时间推移，该发现将演变为商业太空竞争和国家太空规划。

月球探索炙手可热

月球采矿并不完全像地球陆地采矿，部分月球采矿支持者现已设计一种新方法从冰冷月球表层土中解冻冰层，该方法是“热采矿法”。

热采矿法是将足够高温度的热量直接施加至月球表面，将冰转化为水蒸汽，本质上是通过升华过程越过液相（liquid phase），之后蒸汽会被收集在一个较大的遮篷中，重新冷冻然后运送到一个电解站，在那里冰会被分解成氢和氧。

最新研究表明该方法可以从月球物质中成功提取燃料成分，报告称，创新概念研究中，直接加热会使冰升华，证明热采矿法是切实可行的。

同时，该研究报告还评估了在月球建造一处燃料基地的最终规模，推进剂生产设备重量为26多吨，每年可生产1100吨推进剂燃料，可开发部署在月球表面，成本大约 25亿美元。初步商业案例分析显示，如果推进剂生产运行时间至少为10年，那么依据商业和政府对推进剂的需求（包括帮助地球同步卫星到达最终轨道的最高阶段），可实现产能正回报。

直接加热使冰升华的效果已在含冰风化层样本中得到证实

研究人员警告称，该操作过程必须对样本加热至很高的温度，从而确保在有效工业水平将冰转化为蒸汽。初步估算显示，工业规模热采矿处理需要2.8兆瓦电力，问题的关键在于如何在月球陨坑中制造如此多的电能。

一种方案是在陨坑深处建造一个小型核反应堆，目前美国宇航局致力于该技术的研发，并取得了一些技术突破。2018年，美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室、内华达国家安全站和美国宇航局合作，使用斯特灵技术千瓦反应堆（KRUSTY）实现28小时全功率电能供应。

文章来源：《商业故事》 网址: http://www.sygszzs.cn/zonghexinwen/2020/0730/429.html