阿尔特弥斯任务的科学重点
自年10月起，美国国家航空航天局（NASA）将首次向月球派宇航员进入月球。在由他们的猎户座飞船建立轨道之后，由两名宇航员组成的团队（“第一个女人和下一个男人”）将降落在月球的南极地区。在一周的过程中，这些宇航员将探索和调查该地区众多永久阴影的陨石坑之一。
作为五十多年来的首次载人登月飞行任务，该飞行任务及随后的任务将具有一系列可靠的科学目标。这些目标已在本月初向公众发布的ArtemisIII科学定义小组报告中列出。本报告是应NASA科学任务部（SMD）的要求为ArtemisIII任务制定的科学计划的摘要。
返月之路
定义这些目标的过程始于9月，当时NASA的SMD行星科学部组建了科学定义小组（SDT）。该小组的任务是评估ArtemisIII任务的目标，这些目标将实现NASA提出的科学目标，并建议调查方法，关键的表面科学活动和所需的操作概念。
ArtemisIII任务及其目标图。
他们的评估是基于四个指导社区文档，其中包括了LEAG年代美国的探月路线图中，对月球的探索（年）科学背景，在LEAG推进月球的科学，以及愿景和下西洋对行星科学在十年（-）中。
SDT还审议了《行星科学十年调查》（–年）提出的建议以及科学界提交的白皮书。这些论文推荐了几乎所有可以想象到的月球科学和实验类型，从暗物质探测和月球引力对小鼠的影响到射电天文学和月球冰样品返回等。
在11月6日提交并于12月4日向公众公开的最终报告中，SDT确定了七个总体目标，其中包括已确定的所有科学目标。这些目标包括：
了解行星过程了解月球极性挥发物的特性和来源解释月球系统的撞击历史揭示古代太阳和我们天文环境的记录从独特的位置观察宇宙和局部空间环境在月球环境中进行实验科学调查和减轻勘探风险
艺术家对宇航员收集月球冰样的印象。
正如作者在其报告的“简介”部分所述：
“从年至年的六次阿波罗探险中获得的经验-一起是野外地质学，在月球表面建立实验包以及带到地球进行分析的样本-重新定义了我们对太阳系的理解。在21世纪，国际上对月球的兴趣再次兴起。“这些21世纪的结果表明，月球不是一个荒凉而休眠的世界，它是一个拥有无与伦比的新科学发现机会和丰富商业活动机会的世界。突破性发现……巩固了月球作为行星科学基础的地位，并增加了制定全面月球勘探和利用计划的必要性，以推动经济增长，促进国际合作并扩大人类知识。”
样品返回
基于这些目标，报告的作者针对ArtemisIII发表了15项发现和相应建议。特别要强调的是，“最佳样本返回程序”将允许月球岩石再次带回地球进行分析。由此，第一条建议指出：
“宇航员应参加阿波罗式的地质和行星科学课程，包括野外和教室组成部分，以便对月球样品采集地点进行最佳的原位地质表征。一支敬业的科学家团队应在基于地球的ArtemisIII科学任务中心内提供服务，在工作人员与科学任务中心之间提供实时的双向音频和单向视频。”
阿尔emi弥斯宇航员在月球上的插图。
这与年LEAG调查结果年度会议一致，在该会议上，建议ArtemisIII任务采购的月球样品的样品超过阿波罗宇航员带回的月球样品的平均质量-至少公斤（磅））。先前的研究得出的结论是，为支持众多分析并最大限度地提高科学回报，有必要使用这种质量的样本。
他们还强调，随着技术的进步以及新的分析工具和技术的推出，在地球上拥有“精心策划的样本目录”将如何允许未来的科学发现。阿波罗宇航员返回的月球肯定证实了这一点。数十年后，对这些样本的分析仍在揭示有关月球形成和演化的信息！
他们还强调，所采购的样品应性质多样且“广泛代表南极地区的复杂地质情况”。因此，建议对ArtemisIII宇航员进行培训和装备以收集各种地面和地下样本。考虑到已发现月球冰沉积物在地表深处延伸，这一点尤其重要。
接下来，他们建议仔细协调原位分析和样品收集，以最大程度地提高科学回报。从本质上讲，这意味着天文学家应根据其挥发物的去除，运输和固化将导致这些元素损失的方式来优先处理挥发性样品。同时，他们还强调需要使用轻巧，双重密封的真空容器将其运送回家。
NASA已经通过HeroX发起了一项激励竞赛，以应对这一挑战-NASALunarDeepFreezeChallenge。作为第五次竞争性“引爆点”招标的一部分，NASA还投资了14家公司来提供解决方案。显然，美国宇航局及其附属机构在带回月球冰样方面非常重视。
原地作业
该报告还为任务期间的地面操作提出了一些建议。这些措施包括在南极艾特肯盆地建立长寿的电力和通信能力，这将在宇航员收拾好东西并返回家园后进行地球物理和环境监测。
接下来，他们建议NASA为任务站点建立高带宽通信和实时数据传输功能。这将使来自地球作战中心的支持小组能够对宇航员进行舱外活动（EVA）进行监控并提供支持。
也有人担心将在人类着陆系统（HLS）上进行大规模分配。简而言之，报告的作者认为，用于在猎户座太空舱和地面之间运送两名宇航员的着陆器将无法携带足够的工具或有效载荷来实现任务的所有科学目的。
艺术家对Artemis人类着陆系统（HLS）的印象。
因此，该报告的作者建议NASA要求开发能够同时解决多种形式的分析或调查手段的仪器。或者，他们建议在ArtemisIII着陆点附近使用NASA前置科学仪器，以便HLS不必将所有东西都运送到该点。
他们写道：“这可能包括一个惰性的工具/仪器缓存，供机组人员在抵达时使用，和/或一个或多个仪器化的着陆器或漫游车进行环境监测。”还建议将包裹放置在多个着陆点上，以收集数据并使将来的任务能够到达这些地点，这与阿波罗登月地面实验包裹（ALSEP）所实现的类似。
后勤问题
强调的其他重要考虑因素包括月球表面的乘员机动性。因此，报告的作者建议NASA在ArtemisIII宇航员到达之前将漫游车或其他车辆送至月球表面。他们写道，忠实地从地面传输数据也是至关重要的，因为需要建立协调的映射和时序参数。
在准备ArtemisIII的过程中，作者强调科学家和任务计划者应该容易获得所有现有的月球数据。为此，他们建议继续提供足够的资金来维护行星数据系统（PDS），这是一个长期的数字档案和一系列在线工具，允许用户访问所有现有的NASA任务和研究数据。
美国宇航局宇航员在月球南极的插图。
他们还建议对南极地区的地图认真吐痰！这将包括使用最新和最高质量的可用数据创建马赛克和地形模型-即这是由像任务获得的月球勘测轨道飞行器（LRO），该SELenological和工程探测器（SELENE），和月船1。
他们还建议对候选登陆点进行进一步的测绘，其规模应为阿波罗登陆的准备工作做好。这一点尤其重要，因为正如他们所言，“ArtemisIII任务的科学回报将与ArtemisIII着陆点有内在联系，”并且期望的科学成果“应该是选址时的重要考虑因素。处理。”
合作
另一个主要问题是，需要与参与ArtemisIII任务的各局进行整合，并最终建设Artemis大本营。其中包括NASA的人类探索与作战任务局（HEOMD），科学任务局（SMD），空间技术任务局（STMD）以及所有外部科学和商业界。
为了确保这一点，他们建议由Artemis科学家和SMD组成一个常设工作组，并与STMD和HEOMD的代表密切合作。他们还认为，LEAG，地面材料策展和分析计划小组（CAPTEM）和其他计划分析小组应利用其专业知识与多个利益相关者打交道并综合目标。
艺术家对月球表面操作的印象。
这些目标和建议远远超出了确保最大限度提高ArtemisIII任务的科学回报的范围。从长远来看，确定Artemis计划应完成的工作（并奠定实现所有目标的基础）对于NASA创建“可持续的月球探测计划”至关重要。
除了ArtemisIII之外，该计划还要求在年前在月球上和绕月轨道上建立永久性基础设施。其中包括ArtemisGateway（又称LunarGateway，或仅仅是Gateway），这是一个轨道栖息地，可以定期进入月球和Artemis大本营-一种能够在地面进行长期探索任务的设施。正如SDT在其报告中总结的那样：
“ArtemisIII任务是对月球表面的单一任务，只是一个开始。ArtemisIII不会解决ArtemisSciencePlan的每个目标，也不会解决关于月球的所有开放科学问题，但它将为未来的发现奠定坚实的基础。
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