月球不是那種你想迷路的地方，但是在沒有GPS系統(tǒng)的情況下，試圖追溯你塵土飛揚(yáng)的腳步會(huì)變得有點(diǎn)棘手。值得慶幸的是，太空工程師可能已經(jīng)找到了解決這一限制的方法，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)便攜式背包，旨在生成月球地形的實(shí)時(shí)三維地圖。

運(yùn)動(dòng)學(xué)導(dǎo)航和制圖背包（KNaCK）是美國(guó)宇航局和其私營(yíng)企業(yè)伙伴之間的一項(xiàng)合作努力，以幫助未來(lái)的探險(xiǎn)家在月球上較少探索的南極地區(qū)找到他們的道路。KNaCK允許一個(gè)按需的實(shí)時(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)，它通過使用脈沖激光來(lái)測(cè)量與附近物體和表面特征的距離。據(jù)美國(guó)宇航局稱，在月球上，該系統(tǒng)可以為背著背包的宇航員提供其周圍地區(qū)的三維、高分辨率地圖。

這項(xiàng)技術(shù)被稱為頻率調(diào)制連續(xù)波激光雷達(dá)，它能夠提供每秒數(shù)百萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)的速度和范圍，包括受干擾塵埃粒子的速度和距離。一句話，這令人印象深刻。

"美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛行中心領(lǐng)導(dǎo)KNaCK項(xiàng)目的Michael Zanetti在一份聲明中說(shuō)："基本上，該傳感器是一個(gè)用于導(dǎo)航和科學(xué)繪圖的測(cè)量工具，能夠以厘米級(jí)的精度創(chuàng)建超高分辨率的三維地圖，并賦予它們豐富的科學(xué)背景。"它還將有助于確保宇航員和漫游車在像月球這樣被GPS拒絕的環(huán)境中的安全，確定到遠(yuǎn)處地標(biāo)的實(shí)際距離，并實(shí)時(shí)顯示探險(xiǎn)者已經(jīng)走了多遠(yuǎn)，還有多遠(yuǎn)才能到達(dá)目的地。"

美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）計(jì)劃在不早于2025年將人類送回月球，作為Artemis計(jì)劃的一部分。但是這一次，宇航員將在月球南極附近著陸。這個(gè)區(qū)域是科學(xué)家們特別感興趣的，有證據(jù)表明它可能含有地下水冰，可以作為月球探索的寶貴資源。

然而，月球南極的大部分地區(qū)被陰影所覆蓋，這可能使未來(lái)的宇航員難以估計(jì)到他們?cè)虑蛐≌镜木嚯x。由于在月球表面度過的時(shí)間是寶貴的，KNaCK將使測(cè)量艙外游覽所需氧氣的確切數(shù)量變得更加容易。

"Zanetti說(shuō)："作為人類，我們傾向于根據(jù)地標(biāo)來(lái)確定自己的方向--特定的建筑物，一片樹林。"這些東西在月球上并不存在。KNaCK將不斷地使穿越地表的探險(xiǎn)者確定他們的運(yùn)動(dòng)、方向和對(duì)遠(yuǎn)處山峰或他們的行動(dòng)基地的定位。他們甚至可以在他們發(fā)現(xiàn)一些獨(dú)特的礦物或巖層的特定地點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，這樣其他人就可以很容易地返回進(jìn)行進(jìn)一步研究"。

KNaCK于2021年11月在新墨西哥州Potrillo的一個(gè)古火山口進(jìn)行了測(cè)試，并計(jì)劃于4月底在新墨西哥州Kilbourne Hole的NASA太陽(yáng)系探索研究虛擬研究所（SSERVI）進(jìn)行另一次測(cè)試。該導(dǎo)航系統(tǒng)背后的團(tuán)隊(duì)正在努力減輕背包的重量，目前約為40磅，并對(duì)電子器件進(jìn)行屏蔽，以抵御月球上經(jīng)歷的惡劣的太陽(yáng)輻射和微重力。

關(guān)鍵詞： NASA