牛津大学（University of Oxford）制造的一款开创性热成像相机即将搭乘美国国家航空航天局（NASA）的月球开拓者（Lunar Trailblazer）任务发射升空，该任务旨在寻找月球上的水源。
这幅艺术家的概念图描绘的是美国宇航局的月球开拓者号在距离月球表面约 60 英里（100 公里）的月球轨道上。 飞船仅重 440 磅（200 千克），太阳能电池板完全展开时宽 11.5 英尺（3.5 米）。 资料来源：美国国家航空航天局
这个小型航天器将扫描月球表面，寻找隐藏的水冰，特别是在南极有阴影的陨石坑中，未来的宇航员可能会在那里找到可持续的水源。 这项任务将利用尖端传感器，包括英国开发的月球热成像仪，绘制迄今为止最详细的水地图，为未来的探索和深空旅行提供重要数据。
2月26日星期三，牛津大学物理系研究人员设计的热成像相机将作为美国国家航空航天局（NASA）月球开拓者任务的一部分发射到月球。 该任务旨在绘制月球上的水源图，帮助科学家了解月球水循环，并为未来的机器人和人类探索提供重要数据。
美国国家航空航天局（NASA）的月球开拓者号（Lunar Trailblazer）在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德-马丁航天公司（Lockheed Martin Space）的无尘室中与第二台也是最后一台科学仪器--月球热成像仪（Lunar Thermal Mapper）集成后不久便投入使用。 航天器上的绿色胶带将在发射前拆除。 图片来源：洛克希德-马丁公司月球开拓者号
进入轨道后，这个重达 200 公斤（约 440 磅）、与洗衣机差不多大小的航天器将每天以 50 米（约 165 英尺）的分辨率对月球表面进行 12 次扫描。 利用最先进的仪器，它将重点关注月球的主要特征，包括月球南极的永久阴影环形山，那里可能蕴藏着大量的水冰--可能有 6 亿吨。 如果得到证实，这些水冰可以净化后用作饮用水，或者加工成燃料和可呼吸的氧气，从而使长期月球任务变得更加可行。
牛津大学行星实验小组开发的月球热成像仪（LTM）是此次任务的关键组成部分。 这个先进的仪器将测量月球表面温度并分析构成月球地形的矿物质，帮助确认水的存在和位置。 LTM将与NASA/JPL的高分辨率挥发物和矿物月球绘图仪（HVM3）一起，绘制出迄今为止最详细的月球表面水地图。
月球开拓者数据收集信息图。 资料来源：Filo Merid for Lunar Trailblazer
月球开拓者是美国国家航空航天局（NASA）2019 年行星探索小型创新任务（SIMPLEx）的入选项目，该项目为低成本科学航天器与选定的主要任务搭便车提供了机会。 该航天器将作为直觉机器公司（Intuitive Machines）领导的计划中的月球着陆器任务的辅助有效载荷发射，实际上是搭了较大型航天器的便车，后者将尝试在月球上软着陆。
由于飞船的发动机相对较小，其计划轨道将利用太阳、地球和月球的引力引导其进入最终轨道--这种技术被称为低能量转移。 火箭助推器提供的动力将推动航天器在被重力拉回之前越过月球，进入深空。 然后，航天器将利用小型推进器的爆发力缓慢地修正轨道，直到距离月球表面约 60 英里（100 公里）的位置。 月球开拓者号需要四到七个月的时间才能到达最终轨道。
LTM由牛津大学物理系行星实验小组建造，英国航天局和科学、创新与技术部（DSIT）为其提供了310万英镑的资助。 对于该小组来说，建造LTM是其50年来为太空飞行和红外热成像相机开发组件的最新成就，包括用于火星、土星和月球任务的组件。 LTM的组件由英国多家学术机构和公司生产（详情如下），这一集体努力彰显了英国在太空探索和科学研究方面的领先地位。
2025 年 2 月初，在位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的 SpaceX 有效载荷处理设施中，NASA 的"月球开拓者"号在加注燃料并安装到 EELV 次级有效载荷适配器（ESPA）环上之前，坐在旋转固定装置上。 ESPA环是一种适配器，用于在运载火箭上发射次级有效载荷。 任务中的两个科学仪器清晰可见。 在这里，航天器以发射状态水平安装在ESPA环上。 图片来源：SpaceX
牛津大学物理系月球热成像仪仪器科学家尼尔-鲍尔斯（Neil Bowles）教授说：
"月球热成像仪是在牛津设计、制造和测试的，这次发射对我们整个团队来说都是一个重要时刻。 对温度的测量将有助于确认在HVM3的测量中是否存在水信号，这两台仪器将共同绘制月球的组成图，向我们展示以前只被暗示过的细节"。
这项任务还可以揭示月球上为什么会有水。 可能的原因包括：彗星和"湿小行星"撞击月球；古代火山爆发从月球内部排出水蒸气；或者太阳风中的氢与月球上的氧结合。 月球开拓者号的研究结果将揭示哪种假设更有可能。
英国航天局重大项目负责人劳伦-泰勒（Lauren Taylor）说：
"英国航天局非常高兴能够参与美国国家航空航天局（NASA）的月球开拓者任务。 我们与牛津大学合作开发月球热成像仪，展示了英国在太空探索和科学研究方面的领先地位。这项任务将提供有关月球水资源的宝贵数据，为未来的人类任务提供支持，并增进我们对月球环境的了解。"
编译自/ScitechDaily
