商業(yè)著陸器再飛月球，NASA搭載十分省錢(qián)

航天界2025/02/27

第 1072期

新聞速遞

北京時(shí)間今晨（2月27日），一枚九手的獵鷹9號(hào)火箭從肯尼迪航天中心發(fā)射升空，將商業(yè)著陸器雅典娜號(hào)（Athena）送往月球。

這是美國(guó)直覺(jué)機(jī)器公司（Intuitive Machines）的第二個(gè)登月任務(wù)。一年前的IM-1任務(wù)中，該公司的奧德修斯號(hào)（Odysseus）著陸器成功著陸月球，成為歷史上第一個(gè)軟著陸月球的商業(yè)探測(cè)器和阿波羅計(jì)劃結(jié)束50多年以來(lái)美國(guó)首個(gè)著陸月球的探測(cè)器。

IM-2任務(wù)對(duì)雅典娜號(hào)著陸器的通信、跟蹤和著陸系統(tǒng)進(jìn)行了全面升級(jí)，希望以20倍的更佳精度著陸。比如，4.73米高的著陸器增加了激光后向反射器陣列（LRA）即8個(gè)鏡子，通過(guò)測(cè)試激光反射提供更準(zhǔn)確的定位，并且可以在無(wú)動(dòng)力或機(jī)械控制的情況下運(yùn)行。它類(lèi)似于飛機(jī)跑道上的反射器，幫助引導(dǎo)飛機(jī)著陸。

去年的任務(wù)中，團(tuán)隊(duì)未能在發(fā)射前解鎖著陸器上激光測(cè)距儀的安全開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致著陸器觸地側(cè)翻，高增益天線也因被部分遮擋而影響了對(duì)地?cái)?shù)據(jù)傳輸工作。

▲雅典娜號(hào)月面工作藝術(shù)圖（圖源：機(jī)器直覺(jué)）

這一次，雅典娜號(hào)要探測(cè)水冰和其他資源。水冰是未來(lái)登月宇航員的重要原位資源，可以轉(zhuǎn)化為飲用水、空氣甚至火箭燃料，替代原本必須從地球攜帶的資源。著陸器上的NASA科學(xué)設(shè)備為“探索新地形風(fēng)化層冰鉆”（TRIDENT）和觀測(cè)月球運(yùn)行的質(zhì)譜儀（MSolo）。 它們將提取、回收和分析月球地表以下1米深處的樣本，對(duì)其中的水和二氧化碳等化合物進(jìn)行測(cè)試。

著陸器攜帶了MAPP迷你月球車(chē)和跳躍機(jī)器人格蕾絲（Grace）。跳躍機(jī)器人配有發(fā)動(dòng)機(jī)、慣性測(cè)量單元、恒星跟蹤器、激光雷達(dá)和態(tài)勢(shì)感知攝像頭，能在著陸器周邊1.6公里跳躍式移動(dòng)，其工作范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)普通的微型漫游車(chē)。它身高約1米，跳躍高度卻能達(dá)到最高100米！該機(jī)器人的 目標(biāo)之一是著陸點(diǎn)附近一個(gè)隕石坑里的永久陰影區(qū)——這是輪式漫游車(chē)難以進(jìn)入的地形。

▲跳躍機(jī)器人工作模擬（圖源：機(jī)器直覺(jué)）

本次發(fā)射還搭載了NASA的“月球開(kāi)拓者”（Lunar Trailblazer）軌道飛行器。進(jìn)入月球軌道后，它將對(duì)月球表面水冰沉積物進(jìn)行成像觀測(cè)，與著陸器上科學(xué)設(shè)備收集的詳察數(shù)據(jù)形成補(bǔ)充。

一切順利的話，兩個(gè)航天器將在4到5天后抵達(dá)月球軌道。雅典娜號(hào)一天半至3天后著陸，并在月球表面工作約10個(gè)地球日。

2025年開(kāi)篇不到兩個(gè)月，已有4個(gè)月球任務(wù)升空。1月15日，美國(guó)螢火蟲(chóng)航天公司（Firefly Aerospace）的藍(lán)色幽靈（Blue Ghost）1號(hào)著陸器和日本ispace公司的堅(jiān)韌號(hào)（Resilience）著陸器成功發(fā)射。藍(lán)色幽靈號(hào)計(jì)劃3月2日著陸，早于雅典娜號(hào)。堅(jiān)韌號(hào)選擇了能量更低的奔月路徑，計(jì)劃在升空后4到5個(gè)月著陸月球。

▲NASA月球軌道飛行器（圖源：洛馬）

機(jī)器直覺(jué)是目前全球唯一一家實(shí)現(xiàn)探測(cè)器月球軟著陸的商業(yè)公司。現(xiàn)在，更多“新航天”浪潮中興起的商業(yè)公司正在飛向月球。它們都得到了NASA商業(yè)月球載荷服務(wù)計(jì)劃（CLPS）的資金支持。

該計(jì)劃旨在通過(guò)更為經(jīng)濟(jì)的商業(yè)探測(cè)器攜帶NASA科學(xué)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)與NASA探測(cè)器等效的月球探測(cè)目的。日本公司的堅(jiān)韌號(hào)上沒(méi)有搭載NASA設(shè)備，但NASA也為該公司授予合同，購(gòu)買(mǎi)著陸器收集的月球塵土——由于目前并沒(méi)有采樣返回的安排，NASA實(shí)際上只是為這些塵土的所有權(quán)買(mǎi)單。

但這種做法似乎怎么都是省錢(qián)的。雅典娜號(hào)計(jì)劃著陸至距月球南極僅160公里的蒙斯穆頓山（Mons Mouton）地區(qū)。蒙斯穆頓山是月球上被官方正式命名的最高的山，也曾是“揮發(fā)物調(diào)查極地探索車(chē)”（VIPER）的目標(biāo)著陸點(diǎn)。作為NASA的第一個(gè)無(wú)人月球車(chē)項(xiàng)目，VIPER原計(jì)劃2024年底登月，去年年中因成本超支取消——VIPER到取消時(shí)已花費(fèi)4.5億美元，而NASA購(gòu)買(mǎi)機(jī)器直覺(jué)公司IM-2月球任務(wù)的花費(fèi)為6250萬(wàn)美元。

這一價(jià)格最初更低，僅為4700萬(wàn)美元。后來(lái)增加經(jīng)費(fèi)，是因?yàn)镹ASA需要購(gòu)買(mǎi)更多數(shù)據(jù)——比如著陸器上儀器設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)。NASA副局長(zhǎng)喬爾·卡恩斯（Joel Kearns）表示：“這是一個(gè)例子。我們不是為某一臺(tái)設(shè)備付費(fèi)，而是為這項(xiàng)商業(yè)任務(wù)能提供的獨(dú)特信息付費(fèi)。”

從硬件、軟件到數(shù)據(jù)，借助商業(yè)服務(wù)刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展、節(jié)省國(guó)家經(jīng)費(fèi)、縮短國(guó)家工程周期，方興未艾的商業(yè)探月熱背后仍然是航天降本增效的大邏輯。

“如果我們能常態(tài)化地登陸月球，所有想把東西送到月球上的聰明人、科學(xué)家和工程師現(xiàn)在都愿意投資，用于設(shè)計(jì)、建造幫助人類(lèi)在月球上生活和工作的系統(tǒng)。這些（項(xiàng)目）就是早期的高速公路或小道，開(kāi)辟了全新的月球探索路徑。就像美國(guó)年輕時(shí)一樣，向西走，對(duì)吧？”機(jī)器直覺(jué)公司CEO史蒂夫·阿爾特穆斯（Steve Altemus）說(shuō)。

▲當(dāng)年美國(guó)西部大開(kāi)發(fā)（圖源：Currier & Ives）

今天與兩個(gè)月球探測(cè)器一起升空的，還有美國(guó)小行星采礦公司AstroForge的奧丁（Odin）勘查飛行器和史詩(shī)航天公司（Epic Aerospace）的軌道轉(zhuǎn)移驗(yàn)證飛行器CHIMERA GEO 1。

作為第一個(gè)飛出地月系統(tǒng)的商業(yè)探測(cè)器，前者要用大約300天飛抵編號(hào)2022 OB5的小行星，以飛掠方式收集數(shù)據(jù)，以判斷它是否適于采礦，好為未來(lái)的小行星著陸、采礦任務(wù)做準(zhǔn)備。后者據(jù)稱(chēng)能以1.7公里/秒的Delta-v（速度增量）為要去GEO的小衛(wèi)星提供“太空擺渡”服務(wù)。

▲奧丁小行星探測(cè)器（圖源：AstroForge）

新聞綜合自：

1. Josh Dinner， SpaceX rocket launches private moon lander and NASA 'trailblazer' to hunt for lunar water，

https://www.space.com/space-exploration/launches-spacecraft/spacex-rocket-launches-private-moon-lander-and-nasa-trailblazer-to-hunt-for-lunar-water

2. William Harwood，Commercial lunar lander Athena heading to the moon with a drill, rover and rocket-powered "hopper" to search for ice，

https://www.cbsnews.com/news/lunar-lander-athena-launch-ice-search-on-moon/

3. Will Robinson-Smith，SpaceX to launch Intuitive Machines’ 2nd Moon lander, 3 rideshare spacecraft，

https ://spaceflightnow.com/2025/02/25/live-coverage-spacex-to-launch-intuitive-machines-moon-lander-on-falcon-9-rocket-from-the-kennedy-space-center/

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