阿尔特米斯1号立方体卫星：搭美国宇航局顺车到月球的10颗微型卫星
By
2022/8/25
Science & Astronomy
阿尔特米斯1号使命将把10个革命性的立方体卫星发射进太空。
![Small satellites, called cubesats, inside the Artemis 1 Orion Stage Adapter at NASAs Kennedy Space Center in Florida for their upcoming launch on the Artemis I mission.]( "阿尔特米斯1号立方体卫星：搭美国宇航局顺车到月球的10颗微型卫星")
By
2022/8/25
Science & Astronomy
阿尔特米斯1号使命将把10个革命性的立方体卫星发射进太空。
新浪博客
叫立方体卫星的卫小型星为它们即将在阿尔特米斯I使命发射在佛罗里达州美国宇航局肯尼迪航天中心的阿尔特米斯一号猎户座级适配器内。
作为定于2022年8月29日发射的阿尔特米斯1使命的部分，太空发射系统（SLS）-----从来建造的最强大的火箭------比以前任何打算携带宇航员的人造飞行器即将进一步将猎户座航天器弹射进太空。
该使命将在未来的阿尔特米斯使命将人类发送到月球及更远的地方之前进行一次测试服务，在此过程中提供如第一位在月球表面行走的女性和有色人种的里程碑，以及第一位踏上火星的人类。
然而，不是每一个关于阿尔特米斯1号使命的一切都是为了打破记录。太空发射系统还将携带一个次有效载荷，一系列鞋盒大小的随它朝向月球旅行将抛弃的卫星。虽然太空发射系统可以容纳17个这些小型科学实验，但阿尔特米斯1有效载荷将包容有10个单元。
虽然体积小，但不要低估这些小立方体卫星对科学的大影响。他们将收集帮助指导未来项目的结果，保护我们的先驱宇航员并帮助监控我们的世界。
立方体卫星和它们的使命
立方体卫星是一种纳米卫星，一种小型化航天器，对天基科学、探索、工程支持、地球观测和中继通信有巨大潜力。
立方体卫星以它们的效率、低成本以及与更大有效载荷的兼容性著称。虽然它们通常被限制在2.2至22磅（1至10千克）质量之间，但立方体卫星通常按“单位”（U）测量和分类，每个单位代表每边10厘米（3.93英寸）的立方体。
阿尔特米斯1使命上的大多数立方体卫星大小为6个单位，将六个这些单元串联在一起造成尺寸约为7.8英寸x 3.93英寸x 13.4英寸（20厘米×10厘米×34.05厘米）。
月球冰立方
一幅月球冰立方的插图。.
由毛海德州立大学与美国宇航局的戈达德太空飞行中心和布色克公司合作开发月球冰立方 6U立方体卫星可以帮助取得这一目标。
该立方体卫星将用复杂的仪器来“嗅出”月球上和月球表面上方的水和其他资源，这可能有助于我们的宇航员在未来的使命。就地资源减少需要携带到太空的原材料数量，使使命更具成本效益。
月球上的水甚至可以被用来生产火箭燃料，用于返回地球或冒险进一步进入太阳系。
冰立方的重量仅为31磅（14千克），将被一个离子推进系统推动有一个七小时绕月球的轨道。在这个轨道中为保护它的仪器免受太阳辐射，一个小的“车库门”滑开允许刚好在每一个轨道中月球表面一个小时的观测。
月球水主要以冰的形式存在，月球冰立方携带一个叫宽带红外紧凑型高分辨率探索光谱仪（BIRCHES）的美国宇航局仪器，能研究这种水在月球上的分布。
宽带红外紧凑型高分辨率探索光谱仪能够探测月球稀薄大气层（外逸层）中的水。这可以帮助我们更好了解月球上的风化层------类似于地球上的土壤------怎样吸收和释放水。
这将帮助映射月球正在经历的变化，美国宇航局说这对月球持续存在是关键。
月球映射
月球极地氢映射仪 (LunaH-Map)
其他几艘阿尔特米密斯1立方体卫星将加入冰立方，担负一个仔细观察月球。
由亚利桑那州立大学的研究人员和学生设计的月球极地氢映射仪（LunaH-Map）将调查月球阴影区域中的氢丰度。
这将包括在一个大约6英里（约10公里）的空间尺度上创建一个氢映射，并评估这种元素锁定在深阴影月球陨石坑中的水冰中的数量。
也是一个6U立方体卫星，月球氢映射的科学使命将持续60天，这个小型航天器在低空做出月球的141个高度椭圆轨道，这将把它带到离月球表面3至6英里（4.8至9.6公里）。这个轨道将以沙克尔顿陨石坑为中心，一个位于月球南极的撞击坑。
月球氢映射的主要仪器是一个中子探测器，它用一种Cs2YLiCl6（CLYC）来检测中子------通常与质子锁定在原子核中------并评估是否它们已经与氢元素相互作用。
美国宇航局说在它的为期两个月的操作中，月球氢映射将映射月球整个南极的氢含量，以及测量月球表面以下一米处大量氢含量。
月红外
月红外立方体卫星的渲染。Image credit: Lockeed Martin)
洛克希德·马丁公司的6U立方体卫星月红外------以前称为天火（SkyFire）------也将做出月球飞越映射它的表面。
月红外将从欧洲航天局（ESA）提供的临时低温推进级（ICPS）部署，并包含将捕获月球表面图像帮助来特征化它的组成结构及其它怎样与太空相互作用方式的技术，
这些数据可以帮助选择未来月球使命的着陆点，并有助于评估宇航员冒险前往月球表面停留更长时间的潜在风险。
奥茅台纳西
奥贸态纳西
日本月球着陆器热情好客（OMOTENASHI）在月球表面上方的渲染图。Image credit: JAXA)
由纳米半硬撞击器（OMOTENASHI）立方体卫星展示的杰出月球探测技术着手来证明月球着陆器能以各种尺寸和成本而来。
日本航空航天勘探局（JAXA）创造了6U立方体卫星，总重27.7磅（12.6千克），将甩出一个2.2磅（1千克）的纳米着陆器，被一个重达13.2磅（6千克）的一次性固体火箭发动机提供动力，纳米着陆器将下降到月球表面。
在撞击前不久，纳米着陆器将以每秒约98英尺（每秒30米）的速度旅行并将抛弃出售的火箭，然后随它着陆部署一个双叶安全气囊来缓冲它。
一旦在月球上，OMOTENASHI------其名字在日语中意为“热情好客”------将使用加速度计测量月球表面辐射并调查土壤力学。
这些设备通过使用一种质量中的变化来“挤压”一种压电材料并创造与材料体验的力成比例的电荷来测量振动或加速度。
近地小行星侦察兵
艺术家的近地小行星侦察兵立方体卫星驶过一颗小行星的描绘。.
近地小行星（NEAs）将是由近地小行星侦察兵做出的观测的目标，近地小行星侦察兵是一个机器人侦察使命，来从小行星飞越并返回数据。
近地小行星侦察兵将在太空发射系统已经发射猎户座飞船朝向月球后部署，开始为期两年的将6U大小的立方体卫星到一个目标小行星的旅程。
该使命的一个关键要素将是一个太阳帆------一种薄而轻的材料，它使用来自太阳的光子及它们的动量来推动小型飞船。
尽管从一个鞋盒大小的立方体卫星展开展开的帆的尺寸达到925平方英尺（86平方米）并由四个24英尺（7.3米）的金属吊杆支撑。需要这种大表面积来捕获大量光子，每个光子只赋予一个微小量的推力。
一旦它到达距离目标一个约25000至31000英里（约40000-50000公里）之间的距离，它将识别这颗小行星。在一个距离小行星62至75英里（100至120公里）的距离上，近地小行星侦察兵将用它的相机近地小行星相机------一种2000万像素阵列尺寸为3840 x 3840像素的CMOS图像传感器来捕获图像以发送回地球。
美国宇航局说这将帮助确定小行星的属性如它在太空中的位置、形状和旋转，以及测量它周围的尘埃和碎片场。这一信息可能证明对今后旨在登陆近地小行星的使命有用。
月球-地球点6U航天器
月球-地球点6U航天器或EQUULEUS的插图.
月球-地球点6U航天器（EQUULEUS）也是日本航空航天勘查局在东京大学协助下为阿尔特米斯1创建的立方体卫星。它的目的是了解地球周围空间环境中的辐射。
月球-地球点6U航天器