话宇专栏丨“小型化”之风从卫星、火箭吹到了月球探测器

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最近几年，立方星的概念大行其道，这也降低了在卫星领域的创业门槛。就恰如“小卫星之父”马丁·斯维廷爵士（Sir Martin Sweeting）在 11 月 18 日的首届中国微小卫星大会上所言，“微电子的时代到来了，人类可以建造一些小型的、更便宜的卫星。”甚至在马丁爵士刚刚创立萨里卫星技术公司时，其启动资金仅有 100 英磅。

图丨马丁·斯维廷爵士（来源：University of Birmingham）

而伴随着卫星的小型化，卫星发射市场对于运载工具的要求其实也是在呈现一个逐渐放宽的趋势，这也给了许多商业运载火箭创业公司机会。今年 11 月 11 日，成立已经 12 年的 Rocket Lab 完成了该公司的首次“商业发射”任务（It"s Business Time），紧接着在 11 月 15 日，Rocket Lab 又宣布完成了 E 轮 1.4 亿美元融资，增长势头一路向上。

不过，这股在航天领域日渐蔓延的“小型化”之风已经不仅仅局限在卫星和火箭领域了。上周，NASA 对工业界发出了呼吁，征集小型化、低成本的月球表面实验仪器等有效载荷，接替今年 5 月份取消的“资源勘探者”（Resource Prospector）月球巡视任务，预计将在明年或 2020 年搭载商业月球着陆器飞向月球。为后续的 NASA 重返月球和载人登月做好准备。

图丨“阿波罗”之后，人类已经告别月球接近半个世纪了（来源：NASA）

NASA 对于征集的设备有严格的限制——质量小于 15 公斤，但也正是因为有严格的重量限制，所以大多数参选者的登月器估计都没有行动的能力，只能是固定在月面上的一个位置而已。

但在众多的公司中，Lunar Outpost 或许会是值得关注的一家，因为该公司开发的一款产品是名为“月球探勘者”（Lunar Prospector）的小型月表探测器。该探测器不仅重量小，而且可以成群结队地在月球表面移动，寻找冰、贵金属和其他资源。

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Lunar Outpost 公司于 2017 年成立于科罗拉多州丹佛市，根据公司首席执行官 Justin Cyrus 介绍，，他们认为在月球上勘探有哪些资源是十分必要的，“如果我们想要登陆月球甚至建立月球基地，那么我们首先需要知道月球上到底有哪些资源可用，所以‘月球探勘者’这样的技术正是我们首先要发展的技术。”

据了解，Lunar Outpost 的每个“月球探勘者”重 10 公斤，大约 45 厘米长，40 厘米高，其中大约一半质量都是搭载的科学仪器载荷。更有意思的是，即便是只有这么小，但“月球探勘者”依旧被设计为可以自动驾驶，其内置的激光雷达系统可以在探测器移动的过程中创建月球表面特征地图。车上搭载的传感器还可以让“月球探勘者”导航进入到可能存在水冰的陨石坑中，之后它们所携带的钻头就可以开始工作——钻穿 16 厘米到月表风化层还是不在话下。

图丨Lunar Prospector（来源：Lunar Outpost）

图丨Lunar Prospector 的传感器（来源：Lunar Outpost）

Lunar Outpost 公司于今年 6 月首次设计了“月球探勘者”。仅仅几个月之后，它已经开始在科罗拉多矿业学院进行风化层模拟的原型测试，可以做到爬上 30 度的陡坡。“我们专注于快速设计、快速迭代和快速制造。”Cyrus 解释说。

图丨Lunar Prospector 的轮子（来源：Lunar Outpost）

这里需要说明的是，科罗拉多矿业学院本身就是世界上资源开发、开采及利用方面研究实力最强的机构之一，从上世纪 90 年代起，该学院便已开始从事“太空资源以及就地利用”方面的理论研究。

但在今年秋季开学后，科罗拉多矿业学院的“太空采矿专业”就已经开课了，涉及到的学科包括航空航天学、地质学、矿物学、采矿学、材料学、遥感学、机器人学等众多门类。太空采矿专业分为硕士课程和博士课程，设 1-2 个分科，每科 24 名学生。据了解，自从该学院今年 7 月宣布招生以后的短短几天内就收到了来自世界各地的 150 多份简历，其中还有一份来自中国。

图丨科罗拉多矿业学院“太空采矿专业”的课堂（来源：Colorado School of Mines）

恰如科罗拉多矿业学院太空资源中心主任 Angel Abbud-Madrid 博士所说，“太空资源十分庞杂，而我们要做的就是一步步确定太空资源、然后去收集、提取和利用这些资源。”现在看来，Lunar Outpost 即将迈出第一步。

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*试听《再创世纪》（节选）