激光能源传递方案助漫游车探索月球阴暗面

太阳能不仅在地球上得到了广泛的应用，月球和火星探测器也严重依赖这种可持续能源来工作。遗憾的是，一些漫游车需要深入背阳面，比如永久处于阴影中的月球极地区域。好消息是，欧洲宇航局（ESA）刚刚提出了一套新颖的系统：向漫游车发射激光来传递能源。

　　太阳能不仅在地球上得到了广泛的应用，月球和火星探测器也严重依赖这种可持续能源来工作。遗憾的是，一些漫游车需要深入背阳面，比如永久处于阴影中的月球极地区域。好消息是，欧洲宇航局（ESA）刚刚提出了一套新颖的系统 —— 向漫游车发射激光来传递能源。

西班牙郊外夜间测试的一辆 ESA 月球车（图自：Fernando Gandía / GMV）

　　多个轨道探测器的数据表明，月球极地区域有大量氢元素聚集，因此很可能存在水冰。鉴于这些陨坑底部从未经受过任何的阳光直射（或长达数十亿年），我们对此并不感到意外。

　　对于人类宇航员和月球车来说，这里的温度都过于寒冷。然而最大的问题，还是在于无法通过光伏面板来收集太阳能。

　　有鉴于此，ESA 提出了一个名叫 PHILIP 的新项目，旨在通过高强度激光基站，向探索暗处的月球车传递能源。

红外激光能源调制系统示意图（图自：ESA / Leonardo）

　　据悉，ESA 计划将着陆器和漫游车一起投送到月球表面上阳光充足的地方。着陆器这边配备一块太阳能电池板，然后向漫游车远程输送 500W 的红外激光。

　　尽管漫游车自带了光伏面板，但红外激光接收器也可在调制后转换能源，以便在月球上阴暗的区域展开探索。

　　研究团队称，目前可将激光束的精度控制在厘米级，并可保证漫游车在相距 15 公里（9.3 英里）的范围内使用。

沙克尔顿陨石坑（右侧大黑环）附近的拟议着陆点（图自：ESA / Leonardo）

　　值得一提的是，这套系统系统还可兼作双向通讯使用（只需对红外激光脉冲进行特殊的调制 / 解调），目前选择的理想着陆点是在月球南极沙克尔顿陨石坑附近的山脊。

　　月球车需要应付 10° 左右的斜坡，但处于阴影中的三个永久陨坑的距离分别在 4.6 / 5.7 / 7.1 公里（2.9 / 3.5 / 4.4 英里）范围内。

　　研究团队称，PHILIP 项目已经制定了后续的计划，原型设计和测试或很快开始。

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