NASAは、1972年に最後のアポロ計画が行われて以来、初めて宇宙飛行士を月に送り返す予定です。5月に、NASAは計画(正式にはProject Artemisとして知られています)が促進され、今後5年間で開催されます。新しいタイムラインに従って、アルテミスは2024年までに最初の女性と次の男性を月の南極地方に派遣することになります。
この目的のために、NASAは月面ローバーの開発に取り組んでおり、月の南極地域の水の堆積物を探索して地図化します。これは、揮発性物質探査極探査ローバー(VIPER)として知られており、2022年までに月面に運ばれる予定です。このミッションは、南極エイトケン盆地への将来のミッションと最終的に建設されるそこに拠点。
そこに到着すると、ローバーは数キロメートル移動し、さまざまな土壌環境をサンプリングするための1 m(3.3フィート)のドリルを含む一連の科学機器に依存します。 100日間にわたって、VIPERが収集したデータは、月の最初の地球規模の水資源マップを作成するために使用されます。恒久的な人間居住がそこで確立されれば、これは非常に便利になります。
NASAのエイムズリサーチセンターでVIPERミッションのプロジェクトマネージャーでエンジニアリングディレクターを務めるダニエルアンドリュースは、最近のNASAの報道声明で次のように述べています。
「月面での生活の鍵は水です。地球上と同じです。 10年前の月氷の確認以来、今問題は、月が本当に私たちが地球外に住むのに必要な量の資源を含むことができるかどうかです。この探査車は、水がどこにあるか、そしてどれだけの量を使用できるかについての多くの質問に答えるのに役立ちます。」
長年にわたり、科学者たちは月の極域に大量の水の氷があることを知っていました。この氷は、灌漑や飲料水から酸素ガスや水素燃料の製造まで、あらゆる用途に使用できるため、月面での持続可能な人間の存在の創造に不可欠です。
この氷の存在は2009年にNASAが南極近くの月面クレーター観測およびセンシング衛星(LCROSS)に衝突し、その結果発生した塵を測定したときに確認されました。このミッションおよび他のミッションのデータには、数百万トンの氷が存在する可能性があることを示すデータが蓄積されています。
この氷の存在は、月の軸方向の傾きによるものであり、これにより、極域が恒久的に影になります。彗星と流星の衝突(および太陽風と月の土壌の間の相互作用)によって氷が時間とともに蓄積したため、直射日光がないため、氷が酸素と水素ガスに昇華し、宇宙に失われるのを防ぎました。
この水にアクセスするには、科学者が月の土壌から水を抽出するための戦略を立てることは言うまでもなく、堆積物の場所と性質についてもっと学ぶ必要があります。 VIPERのプロジェクトサイエンティスト、Anthony Colapreteは次のように述べています。
「ローバーが南極の新しくてユニークな環境に行って、その水を正確にどこで収穫できるかを発見するのは非常にエキサイティングです。 VIPERは、どの場所が最も濃度が高く、水にアクセスするために水面下にどれだけ行くかを教えてくれます。」
これを行うために、VIPERは、さまざまな光と温度の条件がさまざまな土壌環境の作成にどのようにつながるかを調べます。 NASAは、それぞれの水の量とその他の要素に関するデータを収集することにより、月面上の他の場所で水が見られる可能性が高い場所を特定することができます。検出と分析は4つの科学機器に分類されます。
まず、中性子分光計システム(NSS)があります。これは、さらに調査する必要がある水面下の水の堆積物を特定するために使用されます。 VIPERは、Honeybee Roboticsの支援を受けて開発されている、新しい地形を探索するためのレゴリスとアイスドリル(TRIDENT)を展開し、水面下1メートルまでのドリルサンプルを取得します。
これらのドリルサンプルは、NASAのケネディ宇宙センターから開発された月面観測質量分析(MSolo)と、Amesによって開発された近赤外線揮発性分光計システム(NIRVSS)によって分析されます。これら2つの機器は、ドリルによって持ち込まれた水とその他の潜在的にアクセス可能な資源の組成と濃度を決定します。
VIPERローバーは、NASAの科学ミッション総局が管理する月面発見探査プログラムの一部であり、かなりの機関間の協力の結果です。 NASAエイムズリサーチセンターは、ローバーの運用管理、ならびにソフトウェア、システム、ミッションサイエンスの開発を担当しています。
一方、ローバーのハードウェアはジョンソン宇宙センターによって設計されており、科学機器はエイムズとケネディ宇宙センターによって提供されています。 Honeybee Roboticsに加えて、ローバーを月まで輸送する打ち上げと着陸のサービスは、United Launch AllianceやAstroboticなどの商業パートナーによって提供されています。
これは、2024年までに宇宙飛行士の前にペイロードを月に送るパートナーを求めているNASAの商用月面ペイロードサービス(CLPS)を通じて行われています。