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为保障航天员在月球南极的安全,美NASA发起的月球营救挑战赛共5个团队获得4.5万美金||Artemis 131

为保障航天员在月球南极的安全,美NASA发起的月球营救挑战赛共5个团队获得4.5万美金||Artemis 131 星际航行
2025-11-14
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导读:营救月球宇航员
南极安全挑战赛的挑战标志叠加在月球表面的图像上。

美国宇航局正准备创造历史,将人类航天员送上月球南极。在那里,航天员将进行月球漫步,开展探索及科学实验,并为载人登陆火星做好准备。如此规模的任务需要周密的计划,尤其是在应对诸如航天员失去行动能力等紧急情况时。  

2026 年前往月球的阿尔忒弥斯计划航天员将把任务重点放在从未探索过的月球南极。这是因为该区域可能隐藏着水或冰。南极有许多深邃的陨石坑,这些陨石坑由于数十亿年来从未见过阳光,因此永远处于阴影之中。如果他们真的发现了冰和水,就可以利用它们来支持未来的火星任务。

预计前往月球南极进行勘察的两名航天员将面临严峻的挑战。他们将经历严寒的天气(气温低至零下203摄氏度左右)和崎岖不平的岩石地形,这意味着他们可能会因为一些意想不到的问题而受伤或被困,或者丧失行动能力,从而影响ArtemisIII任务。在月球南极表面遍布着直径0.15-20m的岩石,以及直径1-30m的撞击坑,即使在最佳光照情况下,月面导航也极具挑战性。因此,美国NASA表示,他们需要找到一种方法,在“低重力、特殊光照条件和极端温度,以及最多只有一名救援人员”情况下营救航天员。可想而知,这项救援工作的复杂性和难度!

为了应对这一重大风险,“南极安全挑战赛”邀请公众开发一种紧凑高效的设备,能够在月球表面紧急情况下安全营救宇航员。仅有的一名营救人员应该能够独立救援并将失去行动能力的航天员运送回载人月球着陆器。鉴于月球南极恶劣且变幻莫测的环境,该救援系统必须轻便易用,并且能够在无需月球车辅助的情况下,运送一名体重约 755 磅(343 kg)的失去行动能力的宇航员(包括宇航服)。此外,该系统还必须能够在坡度高达 20 度的斜坡上行进长达 1.24 英里(2 km)。 因此,这项挑战赛的重点在于制定在紧急情况下运送受伤航天员的程序和设备,这的确是一项艰巨的挑战!

“这项举措估计为政府节省了100万美元,如果使用内部现有资源来制定解决方案,则需要三年多的时间,”美国宇航局卓越协作创新中心代理项目经理莱恩·斯图尔特表示。“这项工作表明,众包可以如何为美国宇航局提供各种各样的创新理念和技能。”

Moon rescue capability may pave way for space exploration safety

这项全球挑战赛共收到来自61个国家的385个独具匠心的创意。其中五个杰出方案瓜分了4.5万美元的奖金。每个入选方案都展现了创造力、实用性,并且与NASA未来登月任务的需求直接相关。

不能使用月球车的原因是月球车要到Artemis 5任务才会到达月球,因此NASA希望参赛者设计的救援设备越轻越好,自重低于50磅,并且在存放时能够尽可能的折叠,不占用过多的体积。因此,最终胜出的作品必须易于部署和使用,并且能够承受极端的月面环境。考虑到的加分项包括适应性、尺寸调节、多功能性以及易于制造,但是不要求具备医疗功能,也无需与其它现有的航天员设备进行系统集成。

在评选的过程中评委对类似担架或者雪橇类的图纸设计特别感兴趣,多数评委更关心这些设计如何运输、如何部署以及如何操作,他们会讨论稳定性控制、机动速度以及如何在复杂的月球地形中导航等问题。值得注意的是,该设计不仅需要保证受伤航天员的安全,更需要保障救援航天员的安全,因此在紧急情况下的实用性的评选的关键考量。下面是获奖的作品,具体细节尚未公布。

  • 第一名:Hugo Shelley设计的 VERTEX——一种可自行展开的四轮电动担架,它由一个紧凑的圆筒转换成一个框架,可以安全地包裹住行动不便的船员,以便运输长达 6.2 英里(10 公里)。  
  • 第二名: Chamara Mahesh 设计的 MoonWheel——一款可折叠的手动手推车,专为应对复杂地形而设计,可供单个宇航员快速部署。  
  • 第三名: Sbarellati 团队的
     便携式可折叠紧凑型急救担架——一款与 NASA 的探索舱外活动宇航服兼容的可折叠担架。 
  • 第三名:Pierre-Alexandre Aubé – A设计的
     先进地面救援运输车(ASTRA) ——一种可折叠的三轮装置,行程为 1.2 英里(2 公里)。
  • 第三名: InventorParents 的
     《Getting Rick to Roll!》 ——一种可快速部署、无需工具的设计,适合在低重力环境下使用。 

NASA正在研究如何将部分获奖方案的特点融入到当前和未来的任务设计中。其中最引人注目的是许多设计方案的可折叠概念,这将大大减轻质量和体积。此外,提交的方案还提出了创新的轮式设计,以改进现有方案。NASA计划将其中一些特点纳入月球表面作业的规划中。 

HeroX代表NASA的舱外活动和人类表面移动计划举办了此次挑战赛。NASA竞赛实验室(隶属于空间技术任务理事会的奖金、挑战和众包项目)负责管理此次挑战赛。该项目支持全球公共竞赛和众包,以此作为推进NASA研发和其他任务需求的工具。   

必须注意的是:营救月球宇航员的难度将远远大于营救地球近地轨道空间站的航天员!
FLEX ROVER:可用于月球营救任务且打造月球经济的载人月球车(含视频)||Artemis 110

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本公众号是国内第一家以载人航天和深空探测为主题的公众号,下设国际月球村、Artemis任务、美天军观察、太空评论、太空经济、深空探测、读书荐书感悟等十个专题栏目,希望能以此推动国内航天科普事业的发展和进步。
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