立方体卫星为人类重返月球及更远的未来铺平道路

人类最后一次踏上月球表面已经过去了 40 多年。但这并不意味着我们已经停止了对月球的探索。事实上，已经有超过 50 次成功的机器人登月任务，其中包括三个不同航天机构执行的六次当前任务。

我们已经去过月球了。现在该怎么办？很多人说我们不应该回去——我们应该去火星。但是，如果人类去火星的唯一可行途径是通过月球呢？

这正是月球极地氢元素测绘仪（又称“Luna-H 地图”）试图弄清的问题。亚利桑那州立大学的 SpaceTrex 实验室与 NASA 合作制造了一颗微型卫星，其重要目标之一是测量并确定月球上水的确切含量。

我们为什么关心月球上的水？因为水可以分解成氢和氧，当你将这两种成分混合在一起时，就会发生燃烧。换句话说，月球上的水可以制成火箭燃料。

LunaH-Map 的首席工程师 Jekan Thanga 梦想着为宇航员建造一座月球加油站。“想想看，我们可以在 L2 点建立一个加油站，”他说，L2 点是月球之外的一个点，在那里，引力排列可以让太空中的物资保持静止。“我们的宇航员可以在那里停下来加油并储备物资，然后再前往火星或木卫二。”

月球上的水可以制成火箭燃料。

月球上似乎有相当数量的_水，但科学家并不确定那里到底有多少，也不知道水集中在哪里。LunaH-Map 首席研究员 Craig Hardgrove 说：“我们正试图证明月球两极有水。”

多年来，NASA 一直希望解答这些问题，但一直缺乏资金或支持，无法将人类或着陆器送回月球。立方体卫星技术正是为此应运而生。立方体卫星是微型卫星，大小与一个特大魔方差不多。先进的科学仪器可以装入这些微型航天器中，以与大型航天器相同的方式获取信息，但价格仅为大型航天器的 1%。这些 4 英寸立方体还可以堆叠在一起，为仪器增加更多空间。（LunaH-Map 的大小与麦片盒差不多。）

由于体积小，立方体卫星可以搭乘载重量更大的火箭，沿着自己的轨道发射，开展自己的科学研究，这为探索太阳系的任务开辟了可能性，而这些任务原本不会获得资助。

许多科学家都在争夺这些令人垂涎的任务有效载荷位置。迄今为止，立方体卫星科学家正在争夺一个特定的太空任务，而这恰好是有史以来最强大的火箭。美国宇航局的太空发射系统和猎户座飞船将于 2018 年首次正式发射，它将搭载 11 个独立的立方体卫星任务进入深空（包括 BioSentinel，它将测量太空辐射对酵母 DNA 的影响）。它还将绕月飞行，并送出 LunaH-Map 以及可能的另外两个月球立方体卫星，一劳永逸地解答水问题。

但立方体卫星不会止步于月球。明年，两颗立方体卫星将随美国宇航局的洞察号着陆器前往火星，成为首批离开地球轨道的立方体卫星。

火星立方体一号（MarCO）立方体卫星有一个临时但关键的目标：它们将充当洞察号着陆器和喷气推进实验室科学家之间的实时通信联络员。传递实时信息的任务传统上是火星轨道器奥德赛号的工作。然而，奥德赛号的对准并不与洞察号的着陆坐标同步。相反，MarCo A 和 B 将在着陆器下降和着陆期间传递数据。此后，火星勘测轨道器将接管与地球的通信，立方体卫星的任务将完成。

MarCo A 和 MarCo B 将成为第一批参与星际任务的立方体卫星，但绝对不会是最后一批。有传言称，NASA 将建造一颗立方体卫星，以配合其未来对木星卫星欧罗巴的探测任务。

木卫二上有一片比地球更多的海洋，因此对木卫二的探测任务对发现生命寄予厚望。木卫二至少需要六年时间才能抵达木星的卫星，任务科学家只有一次机会在飞越期间获取数据。添加立方体卫星有可能增加科学家从任务中获得的数据量和类型。

自 2000 年以来，已有 300 多个立方体卫星任务在地球轨道上进行了测试和部署，其中包括行星协会今年的 LightSail。行星协会首席执行官比尔·奈 (Bill Nye) 曾这样评价立方体卫星技术：“当你去探索时，会发生两件事。首先，你会有所发现。另一件事是你会经历一场冒险，我想我们都想成为太空探索的一部分。”

随着科学家和工程师不断开发更高效的技术，立方体卫星和类似的小型科学仪器将继续为希望参与太空探索的大学和组织打开大门。只要有更多的科学研究和谜团有待揭开，就可以肯定地说，立方体卫星时代将继续发展，甚至可能帮助人类更深入地探索太空。