MIT 科学家设计了一个可以漂浮过月球表面的「飞碟状」探测器

研究人员想出了一个轻型、飞碟型态的探测器，可以飘浮过月球表面、以及其他没有空气的星体表面，例如小行星。

动力来源

这台“飞碟”会藉由电场来驱动，而此电场是由于直接暴露至太阳及其周围的电浆而建立起来的。在缺乏大气之下，接触太阳会产生电荷，能够使尘土悬浮超过月球表面 1 公尺，而我们有可能利用这个能量。

这台探测机会用一种称作麦拉（Mylar）的材料制成；当被太阳光束打到时，麦拉会自然地带著相同的电荷。微小的离子束会被用来帮这台探测机充电，也会提高自然表面电荷，而与重力抵销。

麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）的航太工程师保罗·洛萨诺教授（Paulo Lozano）说：“藉由一台悬浮的探测器，就不需要担心轮子或移动构件了。小行星的地形可能是完全不平的，而只要我们有掌控好的机制来保持探测器漂浮著，那么我们就可以跨过很粗糙、未探索过的地形，而不用躲避小行星的地形干扰。”

实验原理与初始结果

称作为离子-液体离子源的离子推进器（ion thruster），是小型的喷嘴，过去被用来在太空中推动卫星。实际的燃料是熔融态的盐，当它们被电荷打到时，会以射线的方式射出喷嘴。在此，电荷会被转移到底下的表面，以补充其自身的自然电荷。数学模型证实这个点子能够实行，且会提供足够的推力，让滑行的探测器悬浮离地。

在使用离子-液体离子源来产生静电力的实验室实验中，研究团队能够让一台重约 60 公克的小型、手掌大探测器悬浮。所需要的力会取决于行星体的大小。

洛萨诺教授说：“这种离子设计使用非常少的能量来产生很多的电压。所需的能量是如此小，以至于我们几乎可以免费做到这件事。”

当你正在为前往月球（或太空中任何地方）的旅行打包时，重要的是要行李越轻越好，因为较重的行李需要更多燃料，且会花更多的钱来启航。在这个例子中，研究人员提出的探测器会自然地获取大量的能量。

后续目标

不过，目前的分析仅仅证实悬浮是可能的。研究人员说，为了让探测器能够升高到一个可观的高度，进一步建立模型是必须的，但是基本的计算是合格的。

像是灵神星（Psyche）的小行星也可以透过这种探测器来探索。藉由一台不会受不平的表面给干扰，且可以从自然的电场获得一些自己能量的探测器，这给予研究人员们一个方式，来近距离地检视这些岩石的星体。

来自 MIT 的美国太空总署（NASA）太空科技研究员奥立佛·嘉－理查斯博士（Oliver Jia-Richards）说：“我们把使用这个，想成就像日本太空局发射的隼鸟任务（Hayabusa missions）一样。那艘太空船在一颗小行星附近运作，并在其表面上部署小的探测器。相似地，我们认为一项未来的任务，可以送出小型的盘旋探测器，来探索月球或其他小行星的表面。”

参考资料：

Nield, D., (2021, December 29). MIT Scientists Design a ‘Flying Saucer’ that Could Float Across the Moon. ScienceAlert
Jia-Richards, O. et al., (2021, March 31). Electrostatic Levitation on Atmosphere-Less Planetary Bodies with Ionic-Liquid Ion Sources. Journal of Spacecraft and Rockets. doi.org/10.2514/1.A35001
图片来源：https://www.sciencealert.com/mit-scientists-invent-a-flying-saucer-that-could-cruise-across-the-moon（图：MIT）

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