賓州州立大學學生尋求眾籌,計劃將一輛跳躍式探測車送上月球 賓州州立大學學生尋求眾籌,計劃將一輛跳躍式探測車送上月球

賓州州立大學學生尋求眾籌,計劃將一輛跳躍式探測車送上月球

賓州州立大學學生尋求眾籌,計劃將一輛跳躍式探測車送上月球

寒假前夕,賓州州立大學的學生坐在控制室裡,隔著一道兩英尺厚的混凝土牆。牆的另一邊是一枚低溫火箭。火箭發射升空後,學生用自己手寫的電腦程式碼測量系統各部分的溫度和壓力,包括他們為火箭搭建的裝置。

他們是「月球雄獅」團隊的成員,該團隊是目前仍在角逐谷歌月球X大獎的18支隊伍之一。 「月球雄獅」也是唯一一支以大學為基地、主要由大學生組成的隊伍,由賓州州立大學的教職員領導。 (儘管至少還有一支隊伍是從大學衍生出來的。)如果賓州州立大學的學生獲勝,他們將為學校贏得高達2000萬美元的獎金。他們還必須成功將探測器降落在月球上,並使其行駛至少500米,同時將高清影片和照片傳回地球。無論最終哪支隊伍贏得大獎(如果有的話),他們都將成為繼前蘇聯、美國和中國航天機構之後,第四支實現月球軟著陸的「團隊」。

「我們的目標確實是教育和研究,」月球雄獅計畫負責人、賓州州立大學應用研究實驗室空間系統工程師邁克爾保羅告訴《大眾科學》雜誌。 「我們希望我們所做的一切能夠成為其他大學的典範。」保羅指的是資金方面。谷歌月球X大獎旨在刺激私人航太產業的發展,因此要求參賽者必須獲得私人資助。保羅說,月球雄獅團隊獲得了企業和私人捐款的支持,並努力在預算有限的情況下工作。 “學生們正在學習的其中一項內容就是如何在工程設計中節省成本。”

“學生們正在學習的內容之一就是如何在工程設計中節省成本。”

隨著學校開學,團隊也開始尋求群眾募資。他們需要40多萬美元來建造和測試其設計的原型。例如,該團隊需要完成對其低溫火箭發動機的測試,該發動機的設計已獲得NASA約翰遜航天中心的授權,並將根據其飛行器的需求進行修改。測試結果需要驗證引擎是否能與學生編寫的電腦系統相容。

整體設計採用一體化模型,將登陸器和漫遊車合而為一。這有助於節省成本——「否則我們就得建造、測試並支付兩艘太空船的費用,而這兩艘太空船最終只能靠螺栓連接起來,」保羅說。月球獅號將使用小型火箭著陸月球表面,然後利用同樣的引擎「跳躍」前進所需的500米,以贏得獎項。雖然NASA最近的火星偵測車都是輪式的,但跳躍式設計可以幫助月球獅號移動得更快、更靈活。

我與工程系本科生阿爾文·保羅(Alwin Paul)進行了簡短的交談。他與另一位本科生工程師帕特里克·戈爾斯基(Patrick Gorski)共同領導“月球獅”探測器的設計團隊。阿爾文·保羅(與邁克爾·保羅(Michael Paul)並無親屬關係)解釋說,他負責製造一艘氣墊船,用於測試探測器的航空電子設備。他的團隊還將測試探測器的各個部件,包括一組蜂窩狀結構的支腳。當探測器著陸在月球表面時,這些腳會折疊起來。蜂窩狀腳座需要吸收13G的衝擊力,並在著陸過程中保護偵測器內部的精密設備。

團隊還有不到兩年的時間準備發射。邁克爾·保羅和他的學生們已經花費1000萬美元購買了搭乘加州私人發射服務公司Phoenicia的運載火箭所需的“船票”。他們的發射窗口期大約在2015年12月19日左右。