近年来,对月球的探索已成为私营和政府机构非常感兴趣的话题。ispace 的目标是通过利用月球资源和扩大我们在太空的存在,成为私营企业获得月球新商机的推动者。极地冰探测器 (PIE) 是一项原位资源利用 (ISRU) 探索任务,旨在寻找和描述月球极地地区的潜在水冰沉积物。在本项目的范围内,将讨论月球车热控制系统的开发。PIE 利用 ispace 开发并经过飞行认证的 Team HAKUTO 的 SORATO 月球车。本文探讨了三个关键领域的发现:月球极地永久阴影区 (PSR) 的运行、月球车系统的热控制设计和月球环境建模。对月球极地地区的热建模特别关注表面特性的识别、月球风化层特征和环境通量的建模。研究了运行任务约束,例如冷却速率和加热器功率要求。热设计理念旨在通过将探测车与地面分离、减少热损失和管理传导路径来最大限度地利用被动控制手段。研究了较大的温度波动引起的机械问题。对于操作范围较窄的元件,如电池、电机和外部安装元件,考虑了主动控制手段。概述了探测车热设计挑战和使 PSR 运行的初步发现。
PROSPECT 是欧洲航天局开发的综合有效载荷包,它将支持月球表面和地下样本的提取和分析以及从其他环境传感器获取数据。PROSPECT 的关键要素是 ProSEED 钻机和 ProSPA 分析实验室。ProSEED 将支持从深达 1 米的地下获取低温样本并将其传送到 ProSPA 仪器。ProSPA 将接收样本并将其密封在微型烤箱中,加热样本,对释放的挥发性物质进行物理和化学处理,并使用两种类型的光谱仪通过质谱法分析获得的成分。背景信息将由摄像机提供,摄像机将生成钻机工作区域和所获取样本的多光谱图像,并通过钻杆中集成的温度传感器和介电常数传感器提供。该套件旨在最大限度地减少样本在采集和分析之间的挥发性损失。有效载荷包设计最初是为俄罗斯 Luna-27 任务的飞行而开发的,后来经过调整,以适应更通用的着陆器,并将在 NASA 商业月球有效载荷服务 (CLPS) 计划内开发的月球极地着陆器任务中使用。PROSPECT 的目标是在可能含有挥发性物质沉积物的月球区域进行科学研究和探索,同时也支持在月球环境中演示原位资源利用 (ISRU) 技术。PROSPECT 操作旨在实现高度自动化,但在关键阶段依赖于操作员监控。在这里,我们报告了 PROSPECT 飞行设计,该设计将根据欧洲空间技术工程标准进行建造、测试和鉴定,然后交付给着陆器供应商进行测试。