美國航空航天局宇航員Zena Cardman和Drew Feustel最近穿越了亞利桑那州弗拉格斯塔夫北部的舊金山火山地帶,，這是一場精心設(shè)計的模擬演練,，旨在為未來的月球行走做準(zhǔn)備。

撰文：MICHAEL GRESHKO

攝影：DAN WINTERS

身著宇航服的宇航員在火山巖覆蓋的陸地上行走,，以測試真實月球任務(wù)中需要的工具和程序。

10月的一個晚上,，美國航空航天局宇航員Zena Cardman穿著模擬宇航服漫步在一片火山巖地帶,，她的眼睛凝視著一片類似月球的風(fēng)景。Cardman是一名地球生物學(xué)家,，她和同組的宇航員Drew Feustel正在亞利桑那州的SP火山口附近執(zhí)行收集巖石樣本的任務(wù),。SP火山口是一個244米高的煤錐，在數(shù)千年前的一次火山爆發(fā)中形成,。

美國航空航天局已經(jīng)意識到,，Cardman和Feustel的夜間跋涉并不容易。長長的影子滑過崎嶇的景觀,，光源來自科學(xué)家移動的人造太陽,。當(dāng)Cardman和Feustel從刺眼的光線中走出來（強光是為了重現(xiàn)月球南極的光線）進入小山谷時，他們的能見距離不超過9米,。借助安裝在宇航服上的燈,，兩人仔細觀察著巖石的特征，故意使用該地區(qū)的低分辨率地圖來確定自己的方向,，就像在研究月球衛(wèi)星的圖像一樣,。在他們的“艙外活動”(EVA)期間，不允許使用GPS或指南針,。畢竟,，兩者在月球上都不起作用。

模擬月球行走是與世隔絕的,，非常具有挑戰(zhàn)性,，極易失去方向——幸好Cardman和Feustel并不孤單。美國航空航天局約翰遜航天中心（位于德克薩斯州休斯頓）的一組科學(xué)家和飛行操作人員仔細研究了火山口的地圖,，并跟蹤了宇航員的進展,。任務(wù)控制中心隨后向宇航員Kate Rubins發(fā)送了一系列指令和建議，她擔(dān)任 “CapCom”,，是Cardman和Feustel耳邊的聲音,，也是兩人的主要聯(lián)絡(luò)點。

今年10月,，美國航空航天局的科學(xué)家和宇航員聚集在亞利桑那州,，進行JETT3和D-RATS兩項模擬任務(wù)，旨在測試未來月球行走和月球車操作的程序,。

“這實際上是非常困難的,，” Cardman說道?！叭蝿?wù)控制中心會告訴我們：我們很確定你們會看到前面有一座小山,，山谷會再次出現(xiàn),。而我們想：也許吧!我們要繼續(xù)嗎?是前進6米,，還是800米?”

這次任務(wù)被稱為聯(lián)合艙外活動測試小組3 (JETT3)，是最新的模擬月球行走任務(wù),，遵循美國航空航天局的阿爾忒彌斯計劃,。該計劃的目標(biāo)是最早在2025年讓人類重返月球。無論是Cardman還是Feustel,，或是任何美國航空航天局的宇航員,，都還沒有被選中前往月球。

JETT3和其他類似模擬任務(wù)的主要目標(biāo)不是訓(xùn)練宇航員,，而是測試其他一切,，從月球漫步者將揮舞的鑿子到地球上的科學(xué)家將用于記錄每次月球表面旅行的文件。

“模擬任務(wù)的主要工作是……在一個比太空更經(jīng)濟,、更安全的環(huán)境中開發(fā)和測試新硬件和新方法,，”參與過多次類似任務(wù)的美國航空航天局宇航員Stan Love說道?！叭绻銚]舞著地質(zhì)錘,，弄裂了頭盔面板，那是非常尷尬的,。我們不希望這種事情發(fā)生!”

作為一名訓(xùn)練有素的地球科學(xué)家,，JETT3宇航員Zena Cardman參加過多次模擬任務(wù),，包括在冰島進行的早期太空行走測試JETT2,。

Drew Feustel是Cardman在JETT3任務(wù)中的同事，他加入NASA之前曾接受過地球物理學(xué)家的訓(xùn)練,。他現(xiàn)在是美國航空航天局宇航員辦公室的副主任,。

模擬登月任務(wù)

美國航空航天局在世界各地執(zhí)行模擬任務(wù)，并有多個專門建造的設(shè)施,，用于不同類型的測試,。約翰遜航天中心的中性浮力實驗室是一個巨大的游泳池，可以讓團隊穿著加壓服在水下進行全程太空行走,。約翰遜的主動響應(yīng)式重力卸載系統(tǒng)(ARGOS)使用鋼索和計算機控制的馬達,，讓宇航員體驗在火星或月球重力狀態(tài)下移動的感覺。

隨著阿耳忒彌斯計劃的進行,，美國航空航天局正在用真正的工具,、真正的程序和真正的任務(wù)控制,，再次啟動全面模擬任務(wù)?！拔覀円郧耙策@樣做過,，但已經(jīng)有十年了，”JETT3參與者Sarah Noble說,，她是美國航空航天局行星科學(xué)部的月球科學(xué)負責(zé)人,。“這個測試被設(shè)計得盡可能真實,?！?/span>

為阿爾忒彌斯做準(zhǔn)備還需要制定一種新的月球行走方式，一種以科學(xué)為重的月球漫步,。阿波羅號的宇航員接受了廣泛的實地地質(zhì)訓(xùn)練,，他們帶回的許多樣本改變了我們對月球歷史的理解，但地球上的科學(xué)家“基本上被切斷了與他們在月球表面的代表交談的機會,，”接受過訓(xùn)練的行星地質(zhì)學(xué)家Love說道?，F(xiàn)場科學(xué)實驗并不是阿波羅計劃的首要任務(wù)，其主要目標(biāo)是在登月上擊敗蘇聯(lián),。因此,，美國航空航天局優(yōu)先考慮了這一危險任務(wù)的飛行程序。

在一系列被稱為D-RATS的模擬任務(wù)中,，美國航空航天局測試了宇航員如何在月球或火星表面操作加壓月球車,。這輛3.3噸重的概念車可以向任何方向行駛。

自阿波羅計劃以來,，科學(xué)已經(jīng)成為美國宇航員計劃任務(wù)的核心,。例如，在國際空間站,，宇航員經(jīng)常進行實驗,，飛行操作人員允許科學(xué)家在任務(wù)中與宇航員直接溝通。但是在國際空間站,，這種程度的科學(xué)流成為可能,，只是因為有了經(jīng)驗。二十多年來,，人們一直在這個距離地球表面僅402千米的實驗室里生活和工作。

相比之下,， 阿爾忒彌斯計劃的宇航員在進行50多年來的首次月球行走時，將在36萬公里之外——這是一個風(fēng)險更大的安排,。阿爾忒彌斯3號任務(wù)是該項目的首次載人登月,，預(yù)計每次艙外活動將持續(xù)4到8小時,。在這種危險的情況下,，科學(xué)家和宇航員之間的任務(wù)中期交流是 “一個我們從未實踐過的概念”,，Love說。'然而,，我們需要做到這一點,，以便在我們有限的時間內(nèi)完成最好的科學(xué)研究。'

JETT3發(fā)現(xiàn)了在真正的月球漫步中可能會浪費寶貴時間的小問題,。第一天,，Noble和科學(xué)團隊聚集在一個有禮堂式座位的房間里，面對著有任務(wù)讀數(shù)的大屏幕,。但在幾分鐘內(nèi),，科學(xué)家們跑到房間后面，圍著一張打印的地質(zhì)圖,。第二天,，該團隊被重新安置到一個會議室，在那里他們可以移動桌子,。'這真的很有趣,，'Noble說。'我們一走進去就覺得,，這不是科學(xué)家的思維方式,。'

面向未來的月球車

在美國航空航天局及其國際合作伙伴準(zhǔn)備重返月球表面的同時，他們也在為一項可能促成全新的探索時代的技術(shù)做著準(zhǔn)備,。例如,，2020年，日本航天局宣布與豐田(Toyota)合作建造一輛載人加壓月球車,。但在宇航員開著豐田汽車在月球月坑附近穿梭之前,，地球上的工程師們需要盡可能多的關(guān)于宇航員需求的數(shù)據(jù)。

因此,，在10月中旬，一個包括美國航空航天局宇航員Jessica Meir,、日本宇航員Akihiko Hoshide和Norishige Kanai在內(nèi)的團隊參加了一項名為沙漠研究與技術(shù)研究(D-RATS)的模擬任務(wù)。這三名宇航員,，以及一組工程師,，兩人一組在NASA的一輛測試漫游車里生活了大約一周,，在SP火山口附近的黑點熔巖流周圍行駛,。

Love表示,，這些測試為宇航員的需求提供了精確的洞察力，從更好的導(dǎo)航攝像頭到更強大的食物補水系統(tǒng),，他曾于2010年在同一輛漫游車上執(zhí)行過D-RATS任務(wù)。Love愿望清單上的第一項是:有一個比目前的廁所更好的廁所,，目前的廁所相當(dāng)于一系列多層塑料袋。他說:“世界上沒有足夠的除臭劑來處理在室溫下儲存糞便時產(chǎn)生的氣味,?！?/span>

Desert RATS和 JETT3只是幾十年來一系列模擬任務(wù)中最新的兩項。事實上,，對于Cardman來說,，JETT3是一種科學(xué)上的歸宿。早在2009年,，當(dāng)她還是北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的本科生時,，就已經(jīng)是D-RATS任務(wù)科學(xué)團隊的一員。13年后,，在任務(wù)控制中心的另一邊,，她看到了美國航空航天局探月雄心的光明未來。

“我想成為一名宇航員的原因是,，我想成為一個比我自己強大得多的團隊的一員,，比我自己能做的多得多--這就是一個團隊的努力，”她說道,?！拔覀儬顟B(tài)很好?！?/span>

（譯者：陌上花開）