Badanie Księżyca staje się ostatnio coraz bardziej centralnym punktem, zwłaszcza w kontekście serii lądowników wystrzelonych niedawno z różnym powodzeniem. Jedną z trudności, z jakimi borykają się lądowniki i wszelkie przyszłe misje załogowe, jest zrozumienie terenu, na którym lądują i który potencjalnie przemierza w przypadku łazika lub człowieka. Aby pomóc w walce z tym problemem, zespół naukowców ze Szwajcarii opracował koncepcję drona, który może pomóc w wyznaczeniu niektórych z bardziej interesujących, potencjalnie niebezpiecznych obszarów do zbadania na Księżycu.
Mapowanie Księżyca jest już od lat priorytetem. Jednak niektóre z bardziej ekscytujących regionów, takie jak obszary trwałych cieni (PSR) na biegunach Księżyca, w których znajduje się znaczna ilość lodu wodnego, zostały zmapowane jedynie w rozdzielczości około 1 m na piksel na najlepszych ich zdjęciach. Obejmuje to sztuczne ulepszanie za pomocą algorytmów wspieranych przez sztuczną inteligencję.
Ten poziom rozdzielczości nie jest wystarczający, aby zapewnić przydatne dane planistyczne dla jakichkolwiek potencjalnych misji łazika lub człowieka – samo koło danego łazika nie będzie nawet większe niż na szerokość, nie mówiąc już o nadziei na pokonanie przeszkody tej wielkości. W związku z tym wszelkie wysyłane przez nas łaziki muszą być sterowane ręcznie lub poruszać się bardzo powoli i autonomicznie. Biorąc pod uwagę ograniczony harmonogram operacyjny oczekiwanych misji łazików, to wolne tempo może ograniczyć ich zdolność do wyszukiwania cennych zasobów i miejsc, które według naukowców kryją się w PSR.
Oczywistym rozwiązaniem tego problemu jest wykorzystanie innego rodzaju robota do roli zwiadowcy, podobnie jak do niedawna Ingenuity robiła dla łazika Perseverance na Marsie. Dzięki tej współpracy Perseverance ustanowiło rekord najdłuższej jednodniowej jazdy autonomicznej na innej planecie — w sumie około 700 m. Gdyby zwiadowca był w stanie nakreślić szczegóły powierzchni Księżyca przed potencjalnym łazikiem, mógłby on poruszać się nawet szybciej niż tempo wyznaczone przez Wytrwałość.
W tym celu zaplanowano wiele misji, które właśnie to umożliwią. W artykule opublikowanym w Acta Astronautica, opisującym swój pomysł, Romeo Tonasso i jego koledzy z Ecole Polytechnique Federale de Lausanne podzielili istniejące koncepcje misji na dwie kategorie – duże i małe.
Większe systemy mogą zawierać przetestowane, gotowe do użycia chemiczne układy napędowe, które po testach w locie mogą być nieporęczne i wykorzystywać potencjalnie niebezpieczne chemikalia. Mniejsze systemy mogłyby wykorzystywać różne formy napędów chemicznych, takie jak rakiety H2O2, lub nawet bardziej przyziemne środki lokomocji, takie jak dosłownie odrywanie się od ziemi na nogach. Jednak wiele technologii tego typu napędu nie jest jeszcze na wystarczająco wysokim poziomie rozwoju, aby można było je zastosować w misji praktycznej.
Znalezienie złotego środka pomiędzy starszym, cięższym modelem zbiornika a nowszym, nietestowanym, było jednym z głównych ograniczeń projektowych nowej koncepcji. Rozwiązaniem, które wymyślili, był dron o napędzie rakietowym, który można było wystrzelić ze stacji bazowej i powrócić do niej, a następnie mógł być holowany przez łazik lub inny pojazd badający Księżyc.
Stacja bazowa będzie tankować drona po każdym locie, umożliwiając mu wykonanie wielu lotów bez konieczności przenoszenia nadmiernego ciężaru paliwa. Przy takiej konfiguracji system mógłby sporządzić mapę aż 9 kilometrów kwadratowych powierzchni Księżyca w rozdzielczości, która byłaby pomocna zarówno w planowaniu misji łazika, jak i człowieka. Na koniec trzeba będzie zatankować stację bazową, co umożliwi jej kontynuowanie swojej misji, co stanowi centralny element koncepcji projektowej.
Pomysł ten ma inne zalety — wiele innych skoczków musi wylądować na ziemi, a ich układ napędowy może wprowadzić znaczną ilość chaosu do środowiska księżycowego. Jest to szczególnie niepożądane, jeśli powierzchnia, na której lądują, zawiera materiały komercyjnie opłacalne, takie jak lód wodny. Lądowanie z powrotem na mobilnej stacji dokującej eliminuje również wzbijanie się pyłu, które może znacząco utrudniać prace w danym obszarze, biorąc pod uwagę czas osadzania się pyłu na Księżycu.
Chociaż artykuł zawiera pewne szczegóły, w tym dyskusję na temat architektury wysokiego poziomu wykorzystującej sprzęt przetestowany w przestrzeni kosmicznej, na razie pomysł ten jest jedynie koncepcją. Jednakże w obliczu zbliżającej się daty lądowania człowieka na Artemis III NASA i inne agencje kosmiczne niewątpliwie skorzystałyby na udanej misji zwiadowczej, takiej jak ta opisana w artykule. Czas pokaże, czy uda im się doprowadzić pomysł do końca.