文/ 杨开

2021年4月，美国宇航局（NASA）正式敲定了本年度创新先进概念（NIAC）计划下共计23个项目，其中第一阶段项目16个，第二阶段项目6个，第三阶段项目1个。在美国政府重返月球和载人探火目标的牵引下，NIAC计划下的新概念和新技术方案都聚焦到太阳系内的各类探测任务和应用场景，一方面是为月球驻留和火星登陆提供支撑，另一方面则是将目的地拓展至木星、土星和冥王星等距离更远的目标星体，为更远期的探测计划打前站。

本文针对其中8个与航天领域密切关联的创新方案进行简要说明，涉及原位资源利用、自主探测器、外星球基础设施等，希望能给大家带来一些启发。

用于支撑月球着陆（及操作）的“表层土自适应改造系统”

随着月球着陆器的规模大幅扩展（从阿波罗时期大约10吨左右，到阿尔忒弥斯计划下20~50吨的规模），为了能够平稳着陆，不仅需要着陆器本身技术过关，还需要对月球表层土进行改造，在月球上建设专用的着陆平台。目前，关于月球表层土改造的研究大多集中于烧结和土壤聚合等需要大量基础设施建设的高能耗方案，通过携带材料、设备和能源控制月球表层土，实现着陆平台或者道路的部署和建设。得克萨斯A&M工程实验站提出的“表层土自适应改造系统”（RAMs），可以选择性熔化和强化月球表面物质。

▲ RAMs系统的方案示意图

RAMs利用微胶囊技术在月球表层不同深度布置纳米铝热混合物和有机硅烷，通过月球表层土的铝热熔凝和地质聚合，在表面形成长2~5厘米的固定锚点，在地下25~30厘米处形成一定厚度的提供承载能力的支撑屏障。……