NASA的疯狂提案设想月球上的磁悬浮列车

NASA认为“轨道柔性悬浮”(FLOAT)概念具有潜力,并希望看到更多相关研究。
Concept art of lunar base with floating train path alongside astronauts
艺术家概念图,展示了2024年NIAC二期获奖者为未来可能的任务提出的新颖方法,描绘了地平线上有地球的月球表面。图片来源:Ethan Schaler

一位NASA机械工程师希望在月球上建造一列悬浮磁力机器人列车——他的雇主对此很感兴趣。

本月早些时候,该机构的创新先进概念(NIAC)项目为六个“富有远见”的团队提供了资金,以帮助评估他们那些“异想天开”想法的可行性。但在这批流体望远镜脉冲等离子体火箭量子点太阳帆项目中,有一个项目因其科幻概念和相对简单的设想而脱颖而出。简而言之,Ethan Schaler及其合作者希望利用他们的“轨道柔性悬浮”(FLOAT)设计,建造“第一个月球铁路系统”。

“我们的目标是展示FLOAT作为一种新颖运输系统的基本用途——类似于铁路或传送带——它非常适合月球,”Schaler告诉PopSci

任何永久性月球基地都需要生命维持载荷,如水、液氢和建筑材料。其中一些可以从月球本身采集,这比通过补给火箭运送要便宜得多,而且在后勤上更简单。同样,长距离运输货物也可以通过月球房车实现,但一个自动化系统可以提供一个安全可靠的替代方案。

Schaler的团队认为他们的FLOAT提案可能是答案。在其当前概念中,无动力的磁力机器人将悬停在由三层组成的柔性薄膜轨道上:石墨用于产生抗磁悬浮,能够控制电磁推力的挠性电路层,以及可选的太阳能电池板涂层,用于被动地为基地发电。

“FLOAT机器人没有活动部件,并在轨道上方悬浮,以最大限度地减少月球尘埃的磨损,不像带轮子、腿或履带的月球机器人,”FLOAT项目描述解释道,并补充说,轨道理想情况下还将“直接展开到月壤上,以避免大规模现场施工”。

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根据Schaler的说法,NIAC的资金将用于即将进行的二期概念研究(一期是FLOAT的初步提案)。在接下来的两年里,研究人员将研究潜在的月球环境危害,如辐射和极端温度,可能如何影响他们的轨道系统,然后构建一个包含微型机器人和轨道的简易原型平台。将他们的系统置于各种环境舱中,将使他们能够试验热波动和低重力环境。进一步的测试将涉及模拟崎岖、多尘的月球地形,以便更好地了解安装真实的FLOAT系统所需的场地准备工作,例如平整月壤和清除路径上的大块岩石。

与此同时,另一个目标是扩大他们的磁力机器人原型。Schaler的团队在一期研究中创造了10平方厘米的机器人,据报道,其性能“比当时最先进的水平高出10倍”。到二期研究结束时,研究人员希望建造100平方厘米的机器人。

“它们仍然会是最终的米级机器人的1/10的长度尺度,但仍然比当前最先进的技术有了很大的进步,”Schaler说,同时指出他们预计会遇到“每增加一个数量级就会出现新的工程挑战”。

在他们努力在物理上扩展和测试他们的项目设计的同时,工程师们还将使用计算机软件进行完整的FLOAT系统模拟,以便在NASA打算派遣其Artemis宇航员的月球南极多个地点进行虚拟测试。

虽然FLOAT仍处于早期概念研究阶段,并未获批用于实际的NASA任务,但Schaler期待着确定这个大胆的想法有一天是否能成为月球生活中不可或缺的一部分。

“我确实希望看到FLOAT技术在未来能够飞往月球、太空或另一个星球,”他说。

 

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