机器人追逐:私人 sector 月球竞赛的截止日期临近

里程碑奖金助力五支团队在 2016 年底前发射商业月球着陆器
 


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首个将机器人送上月球的私人团队可以赢得 2000 万美元——但他们必须尽快完成。经过两次延期,谷歌月球 X 大奖赛的新截止日期已推迟至 2016 年,留给各团队的时间仅剩两年,用于建造、测试和执行其任务。专家表示,在如此短的时间内取得成功是一项艰巨的任务,但对于一些顶级团队来说仍然触手可及。
 
为了帮助领先者实现目标,XPRIZE 本周向在开发任务所需的着陆、移动和成像技术方面取得进展的团队颁发了 600 万美元的“里程碑奖金”。谷歌月球 X 大奖赛技术运营总监 Andrew Barton 表示:“很明显,尽管各团队正在取得进展,但还需要更多的激励来真正推动他们前进。” 为了赢得全部 2000 万美元的奖金,各团队必须将飞行器降落在月球表面,移动至少 500 米,并将高清照片和视频传回地球。“在这一点上,我们对实现目标感觉非常好,” Moon Express, Inc. 团队的联合创始人兼董事长 Naveen Jain 说。“我们有一个原型着陆器,我们已经对其进行了测试。”
 
与大多数竞争者不同,这家总部位于硅谷的公司不计划派遣探测车,而是计划派遣“跳跃者”,它将着陆,发射火箭升空约 1.5 至 3 米,并侧向飞行以探索月球上的新区域。
 
艰巨的任务
XPRIZE 于 2007 年首次宣布这项竞赛,最初的截止日期为 2012 年底。当这个目标被证明遥不可及时,组织者将日期延长至 2015 年,上个月他们宣布,各团队将额外获得一年时间——直到 2016 年 12 月 31 日——来发射他们的任务。然而,为了使竞赛继续进行,至少一支团队必须在 2015 年底之前提供证明,证明其已安排在次年某个时间发射。Barton 表示,错过的截止日期反映的是竞赛中的财务挑战,而不是技术挑战。“这与其说是变得太困难,不如说是为这些团队找到资金来支付他们必须做的事情的问题,”他说。“他们花费的时间比预期的要长才能完成他们的商业案例。”
 
在 2012 年左右,参赛团队数量达到顶峰,为 30 个。今天,这个数字已缩减至 18 个,一些团队合并,另一些团队退出。除了 Moon Express 之外,只有其他四家竞争者获得了里程碑奖金:Astrobotic,它起源于卡内基梅隆大学机器人研究所;总部位于东京的 Hakuto;印度的 Team Indus;以及总部位于德国的 Part-Time Scientists。
 
一些团队是资金充足的商业机构,拥有数十名成员——其中一些是全职员工——而另一些团队则规模较小且更具创业精神。“就资金而言,Moon Express 是最强大的参与者,” 中佛罗里达大学的太空政策专家 Roger Handberg 说。“而 Astrobotic 也具有一定的实力,因为他们来自卡内基梅隆大学。这告诉你谁将是真正尝试赢得奖金的人。”
 
为了赢得里程碑奖金,各团队必须在 2013 年确定他们面临的主要技术风险,然后在 2014 年底之前证明他们在显着降低这些风险方面取得了进展。在此期间,评委们监督各团队测试他们的设计,并在以下三个类别中颁发奖金:着陆(实现月球软着陆所需的硬件)、移动性(移动飞行器所需的工具)和成像(捕获图像和视频并将其传输回地球的系统)。如果获得里程碑奖金的团队继续赢得全部 2000 万美元的大奖或二等奖,他们最初的奖金将从奖金中扣除。
 
捉襟见肘的预算
在比赛的这个阶段,大多数认真的团队都已经建造并测试了他们航天器的原型,但没有一个团队建造了完成的飞行硬件。在剩下的两年比赛中,他们必须完成他们的设计,建造硬件,对其进行严格的测试以确保它能够承受发射,然后将其发射升空。
 
Barton 表示,这项工作量是可行的。他估计,商业航天器的建造通常需要大约三个月,测试还需要三个月。然而,政府的太空计划在建造和测试阶段都可能需要数年时间。“美国宇航局非常保守,所以他们花费更多的时间在地面上进行测试,” 史密森尼国家航空航天博物馆馆藏和馆务副馆长 Roger Launius 说。“这些人更接近边缘运作,工作速度更快,因此风险更大。”
 
美国、俄罗斯和中国三个国家的政府已经实现了月球 X 大奖赛的目标,但这些商业团队将不得不在捉襟见肘的预算下实现同样的壮举。“我认为它最终会实现,” Handberg 说。“这显然是可行的技术。这是火箭科学,但它是经过验证的火箭科学。”
 
成功不仅取决于哪些团队可以开发任务所需的技术,还取决于哪些团队能够负担得起大约 5000 万美元的火箭费用来将他们发射到月球。Moon Express 希望通过保持其航天器足够小,以便搭乘通信卫星作为第二有效载荷来节省资金。这个选项将花费大约 1000 万美元。
 
如果团队成功到达月球,除了奖金之外,还有许多可能的方式来收回他们的资金。美国宇航局在 2010 年签署了合同,从完成任务的月球 X 大奖赛团队购买航天器设计细节以及最终在月球上收集的科学数据。许多团队表示,太空旅游、科学任务和月球商业采矿是他们最终的目标。“我们创立这家公司不是为了赢得这个奖项,” Jain 说。“对我们来说,这是一项生意——在我们有生之年,‘蜜月’的含义真的将是带你的爱人去月球。”
 
XPRIZE 还为实现额外目标提供额外奖金,例如捕捉阿波罗登月点之一的镜头——尽管该目标引起了人们的担忧,即 XPRIZE 团队可能会不小心损坏历史遗址。
 
即使在时间耗尽之前,没有参赛者能够完成他们的任务,但历史上的例子表明,这场比赛可能仍然是值得的。1910 年,出版业巨头 William Randolph Hearst 赞助了 5 万美元的奖金,奖励给第一个在 30 天或更短时间内驾驶飞机飞越美国大陆的人。飞行员 Calbraith Rodgers 尝试争取奖金,但未能按规定时间完成飞行。“但这次尝试是值得的,它激发了许多其他活动,” Launius 说。“我们可以想象这里可能会发生同样的事情。即使没有人成功获得奖金,可能会出现哪些技术来增强未来的太空活动呢?”
 

Clara Moskowitz is a senior editor at 大众科学, where she covers astronomy, space, physics and mathematics. She has been at 大众科学 for a decade; previously she worked at Space.com. Moskowitz has reported live from rocket launches, space shuttle liftoffs and landings, suborbital spaceflight training, mountaintop observatories, and more. She has a bachelor's degree in astronomy and physics from Wesleyan University and a graduate degree in science communication from the University of California, Santa Cruz.

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