Trong những năm tới, NASA sẽ lần đầu tiên đưa các phi hành gia trở lại Mặt trăng kể từ khi nhiệm vụ Apollo cuối cùng diễn ra vào năm 1972. Trở lại vào tháng 5, NASA đã thông báo rằng kế hoạch - được biết đến với tên chính thức là Project Artemis - đã được triển khai và sẽ diễn ra trong năm năm tới. Theo dòng thời gian mới, Artemis sẽ liên quan đến việc gửi người phụ nữ đầu tiên và người đàn ông tiếp theo đến vùng cực nam Moon Moon vào năm 2024.
Để đạt được điều này, NASA đang nghiên cứu một chiếc máy bay mặt trăng sẽ tìm kiếm và vạch ra các mỏ nước ở vùng cực nam Moon Moon. Nó được gọi là Rover thám hiểm vùng cực (VIPER) và nó dự kiến sẽ được chuyển đến bề mặt mặt trăng vào năm 2022. Nhiệm vụ này sẽ thu thập dữ liệu sẽ giúp thông báo các nhiệm vụ trong tương lai tới Lưu vực Nam Cực-Aitken và việc xây dựng cuối cùng của một căn cứ đó.
Khi đó, người đi đường sẽ đi trong vài km và dựa vào bộ dụng cụ khoa học - bao gồm mũi khoan 1 m (3,3 ft) - để lấy mẫu các môi trường đất khác nhau. Trong vòng 100 ngày, dữ liệu mà VIPER thu thập sẽ được sử dụng để tạo ra các bản đồ tài nguyên nước toàn cầu đầu tiên của Mặt trăng. Điều này sẽ rất hữu ích khi một khu định cư lâu dài của con người được thiết lập ở đó.
Daniel Andrew, giám đốc dự án của nhiệm vụ VIPER và giám đốc kỹ thuật tại Trung tâm nghiên cứu NASA Am Ames, cho biết trong một thông cáo báo chí gần đây của NASA:
Chìa khóa để sống trên Mặt trăng là nước - giống như ở đây trên Trái đất. Kể từ khi xác nhận mặt trăng nước băng cách đây mười năm, câu hỏi bây giờ là liệu Mặt trăng có thực sự chứa lượng tài nguyên chúng ta cần để sống ngoài thế giới hay không. Rover này sẽ giúp chúng tôi trả lời nhiều câu hỏi chúng tôi có về nguồn nước ở đâu và chúng tôi sử dụng bao nhiêu.
Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã biết rằng có rất nhiều băng nước ở các vùng cực của mặt trăng. Băng này sẽ không thể thiếu để tạo ra sự hiện diện bền vững của con người trên Mặt trăng vì nó có thể được sử dụng cho mọi thứ, từ tưới tiêu và nước uống đến sản xuất khí oxy và nhiên liệu hydro.
Sự hiện diện của tảng băng này đã được xác nhận vào năm 2009 khi NASA đánh sập Vệ tinh quan sát và cảm biến miệng núi lửa mặt trăng (LCROSS) gần Nam Cực và đo lượng bụi phát sinh. Dữ liệu từ nhiệm vụ này và các nhiệm vụ khác đã tích lũy dữ liệu chỉ ra rằng có khả năng hàng triệu tấn nước đá ở đó.
Sự hiện diện của lớp băng này là do độ nghiêng dọc trục của Mặt trăng, đảm bảo rằng các vùng cực bị che khuất vĩnh viễn. Khi băng tích tụ theo thời gian từ các tác động của sao chổi và thiên thạch (cũng như tương tác giữa gió mặt trời và đất mặt trăng), việc không có ánh sáng mặt trời trực tiếp khiến băng không thể thăng hoa thành oxy và khí hydro và bị mất vào không gian.
Để tiếp cận nguồn nước này đòi hỏi các nhà khoa học phải tìm hiểu thêm về vị trí và bản chất của các mỏ, chưa kể đến việc đưa ra các chiến lược khai thác nó từ đất mặt trăng. Như Anthony Colapittle, nhà khoa học dự án VIPER, cho biết:
Cẩu Nó cực kỳ thú vị khi có một người đi đến môi trường mới và độc đáo ở Nam Cực để khám phá chính xác nơi chúng ta có thể thu hoạch nước đó. VIPER sẽ cho chúng tôi biết địa điểm nào có nồng độ cao nhất và độ sâu bên dưới bề mặt để tiếp cận với nước.
Để làm điều này, VIPER sẽ kiểm tra các điều kiện ánh sáng và nhiệt độ khác nhau dẫn đến việc tạo ra các môi trường đất khác nhau như thế nào. Bằng cách thu thập dữ liệu về lượng nước và các yếu tố khác trong mỗi loại, NASA sẽ có thể vạch ra nơi có thể tìm thấy nước ở các vị trí khác trên bề mặt mặt trăng. Phát hiện và phân tích sẽ rơi vào bốn công cụ khoa học.
Đầu tiên, có Hệ thống Máy quang phổ neutron (NSS), sẽ được sử dụng để xác định các lớp nước bên dưới bề mặt cần được điều tra thêm. VIPER sau đó sẽ triển khai Regolith và Ice Drill để khám phá địa hình mới (TRIDENT), được phát triển với sự trợ giúp của Honeybee Robotics, để lấy các mẫu khoan từ độ cao đến một mét bên dưới bề mặt.
Các mẫu máy khoan này sau đó sẽ được phân tích bằng Máy đo khối lượng quan sát khối phổ (MSolo) - được phát triển từ Trung tâm vũ trụ NASA Kennedy Kennedy - và Hệ thống quang phổ kế bay hơi gần InfraRed (NIRVSS) do Ames phát triển. Hai công cụ này sẽ xác định thành phần và nồng độ của nước và các tài nguyên có khả năng tiếp cận khác do máy khoan mang lại.
Người điều hành VIPER là một phần của Chương trình Khám phá và Khám phá Mặt trăng - được quản lý bởi Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA - và là kết quả của sự hợp tác đáng kể giữa các cơ quan. Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA chịu trách nhiệm quản lý hoạt động của máy động lực, cũng như phát triển phần mềm, hệ thống và khoa học sứ mệnh của nó.
Trong khi đó, phần cứng cho rover đang được Trung tâm Vũ trụ Johnson thiết kế trong khi các dụng cụ khoa học đang được cung cấp bởi Ames và Trung tâm Vũ trụ Kennedy. Ngoài Honeybee Robotics, các dịch vụ phóng và hạ cánh sẽ vận chuyển rover lên Mặt trăng đang được cung cấp bởi các đối tác thương mại như United Launch Alliance và Astrobotic.
Điều này đang được thực hiện thông qua Dịch vụ tải trọng âm lịch thương mại (CLPS) của NASA, đang tìm kiếm các đối tác để gửi tải trọng lên Mặt trăng trước các phi hành gia vào năm 2024.
