美国宇航局科学家正在开发工具，让宇航员“离开土地”

本艺术家的概念描绘了来自南加州轮廓制作和大学的建筑策略的一个例子。该方法是由美国宇航局创新的先进概念（NIAC）项目选择的。轮廓制作技术具有建立安全，可靠和经济实惠的农历和火星结构，栖息地，实验室等设施的潜力。正在开发轮廓制备施工系统，用于利用原位资源，可以利用石油标准作为施工材料。

类似于早期探险者越过浩瀚的海洋，即可到达新世界，美国宇航局工程师和科学家正在开发工具，允许宇航员从小星，月球或火星的土地上生活。

在佛罗里达州NAS的肯尼迪航天中心，研究人员正在研究如何最佳实践原位资源利用（ISRU），即收获和依赖可用的原材料，因为宇航员访问深空目的地。

Josephine Burnett，肯尼迪新勘探研究和技术方案组织主任，指出了创造新能力的重要性。

“开创性的空间需要几种游戏改变技术，其中一些正在肯尼迪在这里开发，”伯特说。“这些新技术能力将使美国国家航空航天局能够减少基于地球物流的依赖，而是使用当地资源来维持空间中的持续人工存在。”

根据杰克福克斯，康涅狄格勘探研究和技术方案司司长的科技项目首席执行官，ISRU可以将装备勘探航天器的重量减少40％。

“我们原位资源利用研究的目的是利用这些资源，”他说。“当早期定居者来到北美时，他们只带来了斧头。他们知道他们可以让斧头处理树木，当他们到达目的地时会发现他们会发现。我们相信学习现场资源将大大降低近期和长期空间勘探的质量，成本和风险。“

福克斯解释说，水冰，金属和鲁西斯等资源将以伟大的供应提供，是否计划在月球，火星或其他目的地上工作。

uTOOLITH是一层松散的材料，覆盖固体岩石。它包括灰尘，土壤，破碎的岩石和其他相关材料，存在于地球上，月亮，一些小行星和火星。

一种是众多应用的关键的资源是水。

“最近的几个行星任务已经寄回了代表未来探险家可以使用的重要资源的月球水的数据，”福克斯说。

从1994年从Vandenberg空军基地推出的克莱门汀使命进行了一种双射雷达实验，即在农历南极附近的Shackelton火山口中可能存在水。

正式称为深度空间计划科学实验，克莱门特任务的目的是在延长空间环境下测试传感器和航天器部件，并对月球和小行星进行科学观察。

1998年从海角Canaveral Air Force Station推出，月球勘探者任务在两个月的极地区域检测到升高的氢气量，但不能区分其化学形式。在特派团期间返回的其他数据也有助于科学家构建了月球表面组成的详细地图。

NASA的迷你RF和M3仪器上印度空间研究组织的ChandRayaan-1 Lunar Orbiter提供了有关月球水资源的更多信息。Chandrayaan-1是印度的第一个农历探针，于2008年推出，

从2009年从斗篷中飞行，月球侦察轨道或月球火山口观察和传感卫星（LCROSS）任务的潜在水资源更多。

除了水本身的明显益处，它是由氢气和氧气组成的。

“通过分离这些元素，我们拥有操作燃料电池以产生电力所需的东西，”福克斯说。“这为我们提供了遥远目的地的电厂。”

燃料电池通过与液氧或另一种氧化剂的化学反应转化为电力，例如液体氢气，例如液态氢气的能量。

这种技术正在肯尼迪开发。标准和环境科学和氧气和月球挥发性提取（解决）有效载荷正在开发计划的资源探测器。这款ISRU驱动的使命具有将搬运站绘制月球挥发物，钻头提取样品和工艺水等挥发物。

在行星科学中，挥发物是化学元素和具有低沸点的化合物，与行星或月球的地壳或大气相关。

“解决是通过实际从月球表面下施加水来实现长期人类勘探的重要第一步，”福克斯说。

氢气和氧气是最有效的化学火箭推进剂所知道的。因此，从本地月球资源提取这些元素可能允许使用月亮作为航天器的“加油站”，以进一步探索到太阳系中。氧气和水显然代表了有价值的生活支持商品。

自1965年以来，一支机器人宇宙飞船飞过，轨道和降落在火星上。总的来说，他们大大增加了关于红色行星的知识库，帮助为人类的先驱者铺平了铺平道路。

正在开发现在正在开发的机器人科学群体进一步确定了什么原料可以使用什么。在肯尼迪的沼泽作品中测试了称为RASORITH先进表面系统操作机器人的原型流动站。建立为提供快速，创新和具有成本效益的勘探任务解决方案，沼泽作品利用美国宇航局，工业和学术界的伙伴关系。

“Rassor旨在爬过困难的地形，”福克斯说。“它有带有勺子的轮子，拿起巨石。它可用于收集样本或挖掘未来着陆器的着陆垫。虽然第一代Rassor非常成功，但我们现在正在制作Rassor 2，其重量更轻，并且使用较少的能量。“

作为一种资源，由于表面土壤中的火山玄武岩的广泛存在，重新旋转显示了建设的承诺。

“福克斯说，”含有玄武岩和粘合剂的建筑材料比通常在地球上使用的正常水泥混凝土更强的压缩。““这将是月球或火星的建筑的优秀原材料。”

福克斯注意到，在二世纪罗马建筑中展示了施工中的玄武岩的实力，该建筑在几个世纪以来。

“我们最近与马歇尔太空飞行中心和美国军队的研究人员合作，研究了如何使用regOLITH构建结构，以支持对火星的探索，”他说。

使用行星重新旋转可能有可能的行星表面结构和挖掘任务包括发射和着陆垫，设备避难所，氧气生产的石油挖掘，以及来自阴影陨石坑的水冰开采。

虽然美国宇航局开发了在深度空间目的地使用可用资源的方法，但是在国际空间站（ISS）上的船员正在进行人类研究实验和测试推进环境和生命支持系统。

将食物和再循环二氧化碳生长为透气氧气的能力可能证明对宇航员至关重要，并在一个时期或几年的空间中居住在空间中，加入到知识体。肯尼迪工程师还正在研究具有大型增长室的植物栖息地，以确定影响长期微匍匐在空间植物上的影响。同样，美国宇航局的素食项目等项目铺平了在太空中生长和吃饭的方式。

素食试验正在使用中使用，以研究新的可扩展植物增长设施的轨道功能和性能。

NASA继续研究人类探索的原材料的可用性和可达性，计划MARS 2020的使命，建立了奇妙使命的成功。计划于2020年推出，使命的任务目标包括检测和表征可能具有遗产的古老环境，为未来的样本返回任务进行缓存样本，并测试从红星的二氧化碳气氛中提取氧气的能力，为未来的人类准备勘探。

火星氧isru实验（Moxie）将测试可缩小的固体氧化物电解技术，以满足人类使命要求，而火星环境动态分析仪（Meda）将改善对大气尘埃的理解。

除了NASA和其他国家的空间机构外，福克斯认为将来会有未来的商业兴趣在月球或行星上利用资源。

“矿业原材料的可能性如此多的可能性，并将资源投入工作，行业可能会发现加入这一努力有着经济上有用的，”他说。

技术投资在太空中可以创造新的市场，从而激发了国家经济的增长。

“我们知道为火星的人类任务有可靠的挑战，”福克斯说。“我们有多个方案正在进行中，可以允许我们克服未知数，并充分利用我们需要采取的东西以及我们在到达那里的时候会找到什么。”

图像：南加州南部大学的轮廓制作和大学