美国航空航天局宇航员Zena Cardman和Drew Feustel最近穿越了亚利桑那州弗拉格斯塔夫北部的旧金山火山地带，这是一场精心设计的模拟演练，旨在为未来的月球行走做准备。

撰文：MICHAEL GRESHKO

摄影：DAN WINTERS

身着宇航服的宇航员在火山岩覆盖的陆地上行走，以测试真实月球任务中需要的工具和程序。

10月的一个晚上，美国航空航天局宇航员Zena Cardman穿着模拟宇航服漫步在一片火山岩地带，她的眼睛凝视着一片类似月球的风景。Cardman是一名地球生物学家，她和同组的宇航员Drew Feustel正在亚利桑那州的SP火山口附近执行收集岩石样本的任务。SP火山口是一个244米高的煤锥，在数千年前的一次火山爆发中形成。

美国航空航天局已经意识到，Cardman和Feustel的夜间跋涉并不容易。长长的影子滑过崎岖的景观，光源来自科学家移动的人造太阳。当Cardman和Feustel从刺眼的光线中走出来（强光是为了重现月球南极的光线）进入小山谷时，他们的能见距离不超过9米。借助安装在宇航服上的灯，两人仔细观察着岩石的特征，故意使用该地区的低分辨率地图来确定自己的方向，就像在研究月球卫星的图像一样。在他们的“舱外活动”(EVA)期间，不允许使用GPS或指南针。毕竟，两者在月球上都不起作用。

模拟月球行走是与世隔绝的，非常具有挑战性，极易失去方向——幸好Cardman和Feustel并不孤单。美国航空航天局约翰逊航天中心（位于德克萨斯州休斯顿）的一组科学家和飞行操作人员仔细研究了火山口的地图，并跟踪了宇航员的进展。任务控制中心随后向宇航员Kate Rubins发送了一系列指令和建议，她担任 “CapCom”，是Cardman和Feustel耳边的声音，也是两人的主要联络点。

今年10月，美国航空航天局的科学家和宇航员聚集在亚利桑那州，进行JETT3和D-RATS两项模拟任务，旨在测试未来月球行走和月球车操作的程序。

“这实际上是非常困难的，” Cardman说道。“任务控制中心会告诉我们：我们很确定你们会看到前面有一座小山，山谷会再次出现。而我们想：也许吧!我们要继续吗?是前进6米，还是800米?”

这次任务被称为联合舱外活动测试小组3 (JETT3)，是最新的模拟月球行走任务，遵循美国航空航天局的阿尔忒弥斯计划。该计划的目标是最早在2025年让人类重返月球。无论是Cardman还是Feustel，或是任何美国航空航天局的宇航员，都还没有被选中前往月球。

JETT3和其他类似模拟任务的主要目标不是训练宇航员，而是测试其他一切，从月球漫步者将挥舞的凿子到地球上的科学家将用于记录每次月球表面旅行的文件。

“模拟任务的主要工作是……在一个比太空更经济、更安全的环境中开发和测试新硬件和新方法，”参与过多次类似任务的美国航空航天局宇航员Stan Love说道。“如果你挥舞着地质锤，弄裂了头盔面板，那是非常尴尬的。我们不希望这种事情发生!”

作为一名训练有素的地球科学家，JETT3宇航员Zena Cardman参加过多次模拟任务，包括在冰岛进行的早期太空行走测试JETT2。

Drew Feustel是Cardman在JETT3任务中的同事，他加入NASA之前曾接受过地球物理学家的训练。他现在是美国航空航天局宇航员办公室的副主任。

模拟登月任务

美国航空航天局在世界各地执行模拟任务，并有多个专门建造的设施，用于不同类型的测试。约翰逊航天中心的中性浮力实验室是一个巨大的游泳池，可以让团队穿着加压服在水下进行全程太空行走。约翰逊的主动响应式重力卸载系统(ARGOS)使用钢索和计算机控制的马达，让宇航员体验在火星或月球重力状态下移动的感觉。

随着阿耳忒弥斯计划的进行，美国航空航天局正在用真正的工具、真正的程序和真正的任务控制，再次启动全面模拟任务。“我们以前也这样做过，但已经有十年了，”JETT3参与者Sarah Noble说，她是美国航空航天局行星科学部的月球科学负责人。“这个测试被设计得尽可能真实。”

为阿尔忒弥斯做准备还需要制定一种新的月球行走方式，一种以科学为重的月球漫步。阿波罗号的宇航员接受了广泛的实地地质训练，他们带回的许多样本改变了我们对月球历史的理解，但地球上的科学家“基本上被切断了与他们在月球表面的代表交谈的机会，”接受过训练的行星地质学家Love说道。现场科学实验并不是阿波罗计划的首要任务，其主要目标是在登月上击败苏联。因此，美国航空航天局优先考虑了这一危险任务的飞行程序。

在一系列被称为D-RATS的模拟任务中，美国航空航天局测试了宇航员如何在月球或火星表面操作加压月球车。这辆3.3吨重的概念车可以向任何方向行驶。

自阿波罗计划以来，科学已经成为美国宇航员计划任务的核心。例如，在国际空间站，宇航员经常进行实验，飞行操作人员允许科学家在任务中与宇航员直接沟通。但是在国际空间站，这种程度的科学流成为可能，只是因为有了经验。二十多年来，人们一直在这个距离地球表面仅402千米的实验室里生活和工作。

相比之下， 阿尔忒弥斯计划的宇航员在进行50多年来的首次月球行走时，将在36万公里之外——这是一个风险更大的安排。阿尔忒弥斯3号任务是该项目的首次载人登月，预计每次舱外活动将持续4到8小时。在这种危险的情况下，科学家和宇航员之间的任务中期交流是 “一个我们从未实践过的概念”，Love说。"然而，我们需要做到这一点，以便在我们有限的时间内完成最好的科学研究。"

JETT3发现了在真正的月球漫步中可能会浪费宝贵时间的小问题。第一天，Noble和科学团队聚集在一个有礼堂式座位的房间里，面对着有任务读数的大屏幕。但在几分钟内，科学家们跑到房间后面，围着一张打印的地质图。第二天，该团队被重新安置到一个会议室，在那里他们可以移动桌子。"这真的很有趣，"Noble说。"我们一走进去就觉得，这不是科学家的思维方式。"

面向未来的月球车

在美国航空航天局及其国际合作伙伴准备重返月球表面的同时，他们也在为一项可能促成全新的探索时代的技术做着准备。例如，2020年，日本航天局宣布与丰田(Toyota)合作建造一辆载人加压月球车。但在宇航员开着丰田汽车在月球月坑附近穿梭之前，地球上的工程师们需要尽可能多的关于宇航员需求的数据。

因此，在10月中旬，一个包括美国航空航天局宇航员Jessica Meir、日本宇航员Akihiko Hoshide和Norishige Kanai在内的团队参加了一项名为沙漠研究与技术研究(D-RATS)的模拟任务。这三名宇航员，以及一组工程师，两人一组在NASA的一辆测试漫游车里生活了大约一周，在SP火山口附近的黑点熔岩流周围行驶。

Love表示，这些测试为宇航员的需求提供了精确的洞察力，从更好的导航摄像头到更强大的食物补水系统，他曾于2010年在同一辆漫游车上执行过D-RATS任务。Love愿望清单上的第一项是:有一个比目前的厕所更好的厕所，目前的厕所相当于一系列多层塑料袋。他说:“世界上没有足够的除臭剂来处理在室温下储存粪便时产生的气味。”

Desert RATS和 JETT3只是几十年来一系列模拟任务中最新的两项。事实上，对于Cardman来说，JETT3是一种科学上的归宿。早在2009年，当她还是北卡罗来纳大学教堂山分校的本科生时，就已经是D-RATS任务科学团队的一员。13年后，在任务控制中心的另一边，她看到了美国航空航天局探月雄心的光明未来。

“我想成为一名宇航员的原因是，我想成为一个比我自己强大得多的团队的一员，比我自己能做的多得多--这就是一个团队的努力，”她说道。“我们状态很好。”

（译者：陌上花开）