世界间弹弓资源调查

Interworld Slingshot 资源调查概念的图形描述。该提案探索了一种新型侦察航天器，可在高速飞越期间使用拉曼光谱绘制轨道上的矿物图，无需着陆、返回样本或延长停留时间。如果可行，这一概念将使 NASA 能够通过一艘 300 公斤重的航天器评估月球上的冰和钛铁矿、小行星上的矿石含量以及火星卫星上的挥发性矿物。该功能通过回答一个关键的操作问题来解决 NASA 在可持续月球存在、小行星资源评估和火星物流方面的长期目标：这种材料到底是什么？核心目标是确定拉曼光谱（一种通过分子指纹识别矿物的技术）是否可以在飞越或轨道弧期间在数十公里外运行。迄今为止，行星拉曼仅在漫游车上几米外使用。从 30-50 公里对峙处进行拉曼分析将为行星科学和空间资源测绘开辟新的体制，提供被动反射或中子方法无法提供的成分特异性。在每条腿上，都有一个高能脉冲激光器、时间选通光子计数探测器和拉德级光束控制系统，将拉曼信号与行星表面隔离。现有的传感器或任务类别都无法执行此功能。为了确定可行性，NIAC 第一阶段研究回答了三个核心问题：(1) 能否在 50 公里外以足够的信噪比检测关键矿物拉曼线？

(2) 在快速飞越期间能否稳定光束指向和拖尾，以允许在停留时间内进行积分？

(3) 具有真实推进、动力和姿态控制系统的 300 公斤航天器能否封闭所有三个目的地的任务架构？方法包括基于已知拉曼截面的第一原理光子建模、航天器抖动分析以及使用 NASA 标准任务规划工具的轨迹设计。该研究分为三个技术工作包以及综合和报告。内置灵敏度分析和决策门，以确定光子返回或指向控制的变化将如何影响整体任务的可行性。每条航段都探索了替代架构，包括较低的飞越高度和不同的推进方案。