人類探險家由於美國太空總署及其合作夥伴開發的新型背包設備，我們或許能夠發回前所未有的、極為細緻的月球表面地圖。
它被稱為運動導航和製圖背包（簡稱KNaCK），它配備了一個便攜式當配戴者四處走動時，掃描器會不斷掃描地面，收集周圍表面拓撲的詳細資訊。
“基本上，該感測器是一種用於導航和科學製圖的測量工具，能夠創建厘米級精度的超高分辨率 3D 地圖，並為其提供豐富的科學背景，”行星科學家麥可薩內蒂說美國太空總署馬歇爾太空飛行中心。
「它還將有助於確保太空人和月球車在月球等無法使用GPS 的環境中的安全，識別到遙遠地標的實際距離，並向探險家實時顯示他們已經走了多遠以及還剩多遠。
該系統利用了一種稱為調頻連續波 (FMCW) 雷射雷達的技術。 顧名思義，它會發出具有調製頻率的連續雷射光束。 當光從表面反射時，其頻率會改變； 當改變的光頻率返回到雷射雷達偵測器時，它與發射的光進行比較。 兩者之間的差異與到地表的距離成正比，這個過程會產生詳細的地形圖。
該技術不需要使用快速電子設備，且不受環境光的干擾。 人們可以想像，這使得它變得精簡和有效，這正是月球這樣的環境所想要的。
使用無人機演示 KNaCK 技術。 （美國太空總署/邁克爾·薩內蒂）
KNaCK 每秒能夠收集數百萬個測量點，甚至可以在黑暗中工作，以產生即時導航系統，幫助太空人在充滿敵意的外星環境中導航。
「作為人類，我們傾向於根據地標來確定自己的方向——一座特定的建築、一片樹林，」薩內蒂說。
「月球上不存在這些東西。KNaCK 將持續幫助穿越月球表面的探險家確定他們的運動、方向以及前往遙遠山峰或行動基地的方位。他們甚至可以標記發現一些獨特礦物的特定地點或岩層，以便其他人可以輕鬆返回進行進一步研究。
NASA 與 Torch Technologies Inc. 合作開發背包，並與 Aeva Inc. 合作提供雷射雷達感測器，因此在進一步開發原型方面還有一些工作要做。 現場試驗表明，該技術是有效的； 2021 年 11 月，它被用來繪製火山口地圖，也被用來對佛羅裡達州 NASA 甘迺迪太空中心的海障沙丘進行 3D 重建。
NASA 科學家將繼續使用 KNaCK 來評估風暴侵蝕對沙丘的影響，沙丘目前保護著太空總署的主要火箭發射台。 KNaCK 也將在美國太空總署位於新墨西哥州的太陽系探索研究虛擬研究所進行重大現場測試。
這項技術還需要一些防月球技術——以保護其免受強烈的太陽輻射和月球上較低的重力的影響。 也將進行縮小套件的工作。 目前，KNaCk 為背包大小，重約 18 公斤（40 磅）。
“利用 Aeva 雷射雷達技術的最新進展，在 Torch Technologies 的支持下，我們的下一代太空加固裝置將只有汽水罐大小，可以實現前所未有的月球表面操作。”薩內蒂說。
這意味著太空人可能能夠擁有真正的背包，他們可以在其中填滿月球岩石或用於一些無聊的事情，例如攜帶設備，同時仍然保持測繪和導航功能。
我們也很想看看是什麼太空人摔倒可能看起來像光達數據。
NASA 的阿爾忒彌斯計畫旨在於 2025 年讓人類重返月球。
