美国宇航局（NASA）通过其“月球表面载荷与研究调查”（PRISM）计划，近期选定了一批全新的科学仪器与先进技术。这些设备将通过该机构的“商业月球载荷服务”（CLPS）计划被运送至月球表面，作为其雄心勃勃的“月球基地计划”（Moon Base Program）的重要组成部分。
每一项科学研究都旨在解决在月球上建立持久人类存在所面临的独特挑战。研究人员将仔细审查潜在的天然庇护所、识别宇航员可利用的本土资源，并深入研究未来栖息地和设备必须抵御的极端危险条件。这些研究成果将共同为NASA的“阿尔忒弥斯”（Artemis）和月球基地计划提供有力支持，推动该机构向长期的月球探索迈进。
“NASA科学任务理事会正在构建终极的星际生存指南，以确保科学先行登陆月球表面，为我们未来的宇航员乘组提前提供在月球长夜中生存所需的关键信息、资源和安全防范措施，”NASA华盛顿总部科学任务理事会副局长尼基·福克斯（Nicky Fox）表示，“这些PRISM的评选结果将直接帮助NASA在建立人类首个月球前哨站时将宇航员的风险降至最低，同时最大化实现我们为向火星派遣首批宇航员做准备的机构目标。”
监测月球地震与其他月球危险
第一项研究名为“月球环境监测站--南极站”（LEMS-SP），该任务将建立一个自主工作站，用于长期追踪月球的环境条件以及潜在威胁。
该工作站的主要任务之一是探测微陨石——即撞击月球表面的微小太空碎片。与地球不同，月球缺乏能够焚毁绝大多数来袭物体的实质性大气层，这使得这些撞击成为未来设备和栖息地的一大安全隐患。
该监测站还将在月球极薄的外层气体中测量挥发物的丰度（即那些易于转化为气体的物质）。追踪这些物质将有助于科学家更深入地理解月球环境随时间推移而发生的变化。
另一个核心仪器是一台短周期地震仪，旨在探测振动和地震活动（包括月震）。这些测量数据可以揭示NASA在月球表面设计结构和安装敏感设备时必须考虑的潜在危险。
通过收集有关撞击、地震活动和周边环境的数据，LEMS-SP可以协助工程师为永久性月球基地开发出更安全、更可靠的基础设施。
这项研究将由马里兰大学巴尔的摩分校的迈赫迪·本纳博士（Dr. Mehdi Benna）领导。
搜寻月球地下的隐藏洞穴
第二项研究将探索月球最具吸引力的可能性之一：能够作为宇航员天然庇护所的巨大地下通道。
该任务被称为“马里乌斯坑地质物理仪器调查”（GIMLI），它将对马里乌斯山坑（Marius Hills Pit）进行详细勘测。这是一个月球表面的开口，可能与一个庞大的地下熔岩管相连。
熔岩管的形成过程是：流动的熔岩表面冷却并硬化，而炽热的熔融岩石则在下方继续向前移动。一旦熔岩排干，就会留下空心的隧道。科学家们推测，月球的火山地形下方可能存在类似的结构。
GIMLI将利用地质物理测量手段来探测坑洞下方的物质，并确定它是否与更大的地下通道相连。这些发现还将为塑造月球地貌的火山演化过程提供新的见解。
如果这些大型地下空间的存在得到证实，它们将为未来的载人探索提供巨大的优势。
月球表面长期暴露在剧烈的温度波动、有害的电离辐射以及微小太空岩石的频繁撞击之下。地下的熔岩管则可以提供更为稳定的温度，并自然屏蔽这些致命危险。
未来的宇航员或许无需完全依赖在月球表面建造防护结构，而是能够直接利用月球现有的地质构造作为避难所。
因此，确认这些地下空间的存在与规模，将直接影响NASA对未来栖息地选址的考量以及栖息地的工程设计。
行星科学研究所的内森·普齐格博士（Dr. Nathaniel Putzig）将担任GIMLI项目的首席研究员。
搜寻隐藏冰层与可利用的月球资源
第三项研究将聚焦于确保人类在月球上长期驻留的另一项关键资源：水冰。
“配备光谱与色彩光学元件的深度成像仪”（DISCO）载荷旨在对保存在微型冷阱（micro-cold traps，即一些极度寒冷的小型区域）内部的冰层进行月表首次直接测量。
这些区域之所以能保持足够低的温度使冰层得以保存，是因为它们接收到很少甚至完全没有直射阳光。确定冰块的具体位置、储量以及分布情况，将有助于科学家判断它们是否能成为未来月球任务的实用资源。
从地球运送水到太空的成本极其高昂。如果在月球上发现可获取的冰资源，将最终使宇航员能够就地取材获得水，并将其进一步加工成氧气和氢气用于其他用途。
DISCO还将同时考察月球表面的物理特性。
其中一大挑战是理解航天器着陆时会发生什么。火箭尾气会把地表的尘埃和松散物质吹飞，从而可能对周边的设备和结构造成损坏。
研究人员还将评估月球地形的稳定性，以便更准确地了解宇航员、月球车及其他设备在月表安全移动的方式。
将这些测量数据相结合，将有助于NASA开发出更安全的着陆和月表作业技术，同时推进将月球冰转化为月球基地实用资源的创新科技。
加利福尼亚州硅谷NASA艾姆斯研究中心的阿里尔·多伊奇博士（Dr. Ariel Deutsch）将领导DISCO研究项目。
为人类首个月球基地奠定基石
这三项研究任务将共同应对在地球之外建立持续人类存在的最核心挑战。
LEMS-SP将协助科学家理解环境威胁，GIMLI将探究地下熔岩管能否提供天然防护，而DISCO则将评估潜在的水资源以及月球表面的工程行为特征。
这些研究成果的影响将十分深远，从未来栖息地的选址、设备的工程设计，到开发允许宇航员利用月球本地现成资源的生命支持系统，都将涵盖其中。
“每一项新的PRISM入选项目都在增强我们向月球表面输送宏伟、变革性科学的能力，”NASA科学任务理事会探险科学战略整合办公室主任布拉德·贝利（Brad Bailey）表示，“这些研究完美体现了‘阿尔忒弥斯’和月球基地计划如何拓展月球探索的前沿、推进创新技术、深化我们对月球环境的认知，并为未来的载人飞行任务铺平道路。”
为了筹备建立月球基地，NASA正致力于增加月球任务的发射频率。这些任务将运送科学仪器和崭新技术，旨在扩大美国在太空科学领域的领导地位，支持人类在月球的持续驻留，并为更宏大的人类深空探测任务做好准备。
该机构的CLPS计划在这一进程中扮演着核心角色，通过与美国本土商业公司合作，将科学、探索和技术载荷运送到月球表面及轨道。
除了帮助宇航员在月球上生活和工作之外，从这些研究中获得的知识对于NASA实现将人类送上火星的长期目标也至关重要。