9月6日，美国宇航局计划向月球发射一台真空吸尘器。这个名为月球大气和尘埃环境探测器（LADEE）的轨道飞行器将收集尘埃和气体分子，以查明漂浮在月球上方的物质及其来源。“自阿波罗任务以来，这些谜团一直没有得到真正解决，”位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德的美国宇航局艾姆斯研究中心的LADEE项目科学家里克·埃尔菲克说。
这个耗资2.63亿美元的项目于2008年启动，是美国前总统乔治·W·布什提出的宇航员重返月球愿景的一部分。月球尘埃一直是阿波罗任务的一个大问题：这种粘性、磨蚀性的物质顽固地附着在宇航服上，并磨损设备——例如，破坏了保护月球岩石样本的盒子的密封性。
美国宇航局不再计划派遣人员前往月球。但LADEE可能预示着一种新的行星际航天器建造方式。LADEE的工程师们没有像美国宇航局通常的做法那样，设计一种专门为月球定制的一次性飞行器，而是绘制了一种可以适应其他任务的飞行器蓝图，从而降低了研发成本。“它可以节省一半的成本，”艾姆斯前工程主管彼得·克鲁帕尔说。
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克鲁帕尔和他的同事借鉴了商业卫星行业的概念，将航天器的机身设计为模块化的，像蛋糕一样分层构建。可以根据需要更换或定制部件。例如，一种配置将产生一个适合监测太阳的轨道飞行器，而另一种可能的配置可能会降落在小行星上。
诡异的光芒
在目前的版本中，LADEE将寻找20世纪60年代美国宇航局的机器人勘测者任务看到的月球地平线上的暮光的原因。绕月飞行的阿波罗宇航员也注意到了不寻常的光线模式。1972年，在阿波罗17号上，宇航员尤金·塞尔南在一张素描纸上写下了一段描述，指出光“从无到有，本质上很微妙，然后在日出前迅速变得清晰”。
在每种情况下，都有东西在捕捉光线。尘埃微粒似乎是明显的候选者。由于没有风将尘埃从月球表面抬起，研究人员认为太阳辐射是原因。月球白天的紫外线和X射线可以剥离尘埃中原子的负电荷电子，使颗粒带上正电荷。在黑暗的一面，太阳风携带的电子可以使尘埃颗粒带上负电荷。在这两种情况下，带电的尘埃颗粒会相互排斥，就像被气球摩擦过的头发一样，使尘埃云从月球表面浮起。
虽然小规模的实验室实验表明月球尘埃可以这样表现，但月球上还没有对这个过程的明确检测——研究人员不知道通过这种方式可以抬起多少尘埃，或者它可以上升到多高。1972年，阿波罗17号留在地表的一个仪器记录了一些带电尘埃颗粒在地表缓慢移动的迹象。“到目前为止，证据是间接的，”科罗拉多大学博尔德分校的物理学家米哈伊·霍拉尼说。“对于这些观测结果，还有其他可能的解释。”例如，2011年对来自地表仪器的信号进行的重新分析将其归咎于夜间给仪器加温的加热器的电干扰。
尘埃探测器
霍拉尼在LADEE上建造了尘埃传感器，以帮助解决这一争论。轨道飞行器将在月球表面上方20至50公里的高度飞行。撞击仪器的细小尘埃颗粒将产生电流，以显示尘埃的总量。由于太阳辐射抬起的尘埃云预计会随着月球的昼夜周期而移动，因此每当航天器飞入日出时，电流都会增强。
LADEE的另一个仪器将嗅出太阳辐射从表面驱逐出的气体。曾经被认为根本没有大气层的月球，现在被发现有一个微弱的“外逸层”，其中包含诸如氦气和钾等分子。LADEE将寻找从月球岩石中喷出的硅、镁和其他元素，以及彗星沉积在月球上的物质，包括甲烷和二氧化碳。该航天器还将演示美国宇航局设计的一种新的激光通信系统，以提高太空数据传输的带宽。
埃尔菲克说，一次成功的任务可能会刺激模块化航天器的其他衍生品。但到目前为止，唯一公开表示对模块化设计感兴趣的机构是位于马恩岛的奥德赛月球公司。该公司一直在争夺3000万美元的谷歌月球X大奖，这是一项在2015年前将着陆器送上月球的竞赛。奥德赛月球公司与美国宇航局合作，计划为其参赛作品改编模块化轨道飞行器的蓝图。但在11月，该公司与竞争对手SpaceIL合作，现在，奥德赛月球公司将帮助这家以色列非营利组织建造自己的航天器。
由于没有其他任务排队，克鲁帕尔担心模块化实验的时间可能正在流逝。“这些事情是有时间限制的，”他说。“如果我们等5年才能进行下一个任务，这项技术就会老化。”