9月6日，美國宇航局計劃向月球發射一臺真空吸塵器。這個名為月球大氣和塵埃環境探測器（LADEE）的軌道飛行器將收集塵埃和氣體分子，以查明漂浮在月球上方的物質及其來源。“自阿波羅任務以來，這些謎團一直沒有得到真正解決，”位於加利福尼亞州莫菲特菲爾德的美國宇航局艾姆斯研究中心的LADEE專案科學家裡克·埃爾菲克說。
這個耗資2.63億美元的專案於2008年啟動，是美國前總統喬治·W·布什提出的宇航員重返月球願景的一部分。月球塵埃一直是阿波羅任務的一個大問題：這種粘性、磨蝕性的物質頑固地附著在宇航服上，並磨損裝置——例如，破壞了保護月球岩石樣本的盒子的密封性。
美國宇航局不再計劃派遣人員前往月球。但LADEE可能預示著一種新的行星際航天器建造方式。LADEE的工程師們沒有像美國宇航局通常的做法那樣，設計一種專門為月球定製的一次性飛行器，而是繪製了一種可以適應其他任務的飛行器藍圖，從而降低了研發成本。“它可以節省一半的成本，”艾姆斯前工程主管彼得·克魯帕爾說。
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克魯帕爾和他的同事借鑑了商業衛星行業的概念，將航天器的機身設計為模組化的，像蛋糕一樣分層構建。可以根據需要更換或定製部件。例如，一種配置將產生一個適合監測太陽的軌道飛行器，而另一種可能的配置可能會降落在小行星上。
詭異的光芒
在目前的版本中，LADEE將尋找20世紀60年代美國宇航局的機器人勘測者任務看到的月球地平線上的暮光的原因。繞月飛行的阿波羅宇航員也注意到了不尋常的光線模式。1972年，在阿波羅17號上，宇航員尤金·塞爾南在一張素描紙上寫下了一段描述，指出光“從無到有，本質上很微妙，然後在日出前迅速變得清晰”。
在每種情況下，都有東西在捕捉光線。塵埃微粒似乎是明顯的候選者。由於沒有風將塵埃從月球表面抬起，研究人員認為太陽輻射是原因。月球白天的紫外線和X射線可以剝離塵埃中原子的負電荷電子，使顆粒帶上正電荷。在黑暗的一面，太陽風攜帶的電子可以使塵埃顆粒帶上負電荷。在這兩種情況下，帶電的塵埃顆粒會相互排斥，就像被氣球摩擦過的頭髮一樣，使塵埃雲從月球表面浮起。
雖然小規模的實驗室實驗表明月球塵埃可以這樣表現，但月球上還沒有對這個過程的明確檢測——研究人員不知道透過這種方式可以抬起多少塵埃，或者它可以上升到多高。1972年，阿波羅17號留在地表的一個儀器記錄了一些帶電塵埃顆粒在地表緩慢移動的跡象。“到目前為止，證據是間接的，”科羅拉多大學博爾德分校的物理學家米哈伊·霍拉尼說。“對於這些觀測結果，還有其他可能的解釋。”例如，2011年對來自地表儀器的訊號進行的重新分析將其歸咎於夜間給儀器加溫的加熱器的電干擾。
塵埃探測器
霍拉尼在LADEE上建造了塵埃感測器，以幫助解決這一爭論。軌道飛行器將在月球表面上方20至50公里的高度飛行。撞擊儀器的細小塵埃顆粒將產生電流，以顯示塵埃的總量。由於太陽輻射抬起的塵埃雲預計會隨著月球的晝夜週期而移動，因此每當航天器飛入日出時，電流都會增強。
LADEE的另一個儀器將嗅出太陽輻射從表面驅逐出的氣體。曾經被認為根本沒有大氣層的月球，現在被發現有一個微弱的“外逸層”，其中包含諸如氦氣和鉀等分子。LADEE將尋找從月球岩石中噴出的矽、鎂和其他元素，以及彗星沉積在月球上的物質，包括甲烷和二氧化碳。該航天器還將演示美國宇航局設計的一種新的雷射通訊系統，以提高太空資料傳輸的頻寬。
埃爾菲克說，一次成功的任務可能會刺激模組化航天器的其他衍生品。但到目前為止，唯一公開表示對模組化設計感興趣的機構是位於馬恩島的奧德賽月球公司。該公司一直在爭奪3000萬美元的谷歌月球X大獎，這是一項在2015年前將著陸器送上月球的競賽。奧德賽月球公司與美國宇航局合作，計劃為其參賽作品改編模組化軌道飛行器的藍圖。但在11月，該公司與競爭對手SpaceIL合作，現在，奧德賽月球公司將幫助這家以色列非營利組織建造自己的航天器。
由於沒有其他任務排隊，克魯帕爾擔心模組化實驗的時間可能正在流逝。“這些事情是有時間限制的，”他說。“如果我們等5年才能進行下一個任務，這項技術就會老化。”