私人美国月球着陆器发射后遭遇“严重”异常

Astrobotic公司的游隼号着陆器本应成为首个在月球表面运行的商业航天器。但现在可能根本无法进入月球轨道

Rocket launch

2024年1月8日,Astrobotic公司的游隼号月球着陆器搭乘联合发射联盟的火神半人马座火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角的卡纳维拉尔角太空军基地升空。

一家美国私人公司历史性的尝试将航天器着陆月球,在航天器推进系统出现异常后,陷入严重危机。

这艘名为“游隼”号的航天器由位于匹兹堡的Astrobotic公司建造,携带了NASA的六件仪器,以及来自各种公共和私人客户的15件其他有效载荷。它在NASA的商业月球有效载荷服务(CLPS)计划的旗帜下发射,该计划旨在鼓励私营公司接管向月球例行运送物资和科学仪器的任务。Astrobotic一直致力于成为历史上第一家在另一个天体上软着陆航天器的商业公司。

周一美国东部标准时间凌晨2点18分,联合发射联盟进行了首次新型火神半人马座火箭的发射,游隼号就搭载在其顶部。然而,在完美发射仅几个小时后,Astrobotic 宣布,在与火箭成功分离并启动游隼号的许多系统后,由于推进系统出现问题,航天器无法稳定地将自身朝向太阳。


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这一进展对游隼号来说是不祥之兆。如果不指向太阳,航天器就无法使用太阳能电池板为其 onboard 电池充电,推进问题可能会使航天器失去任何到达月球表面的机会。

就在游隼号进入已知的无线电通信中断期之前,Astrobotic 工程师 据报道临时编写了一条指令,指示航天器重新调整太阳能电池板的方向。这一操作成功了,让游隼号能够为其电池充电。但到那时,航天器已经遭受了 Astrobotic 所谓的“推进剂的严重损失”。

虽然游隼号目前仍在运行,但异常情况——现在被诊断为“持续的推进剂泄漏”——正迫使小型 onboard 推进器持续点火,以防止航天器首尾翻滚,几乎完全排除了任务到达月球的可能性。“如果推进器能够继续运行,我们相信根据目前的燃料消耗,航天器可以在稳定的太阳指向状态下继续运行大约 40 个小时,”Astrobotic 在周一美国东部标准时间晚上 9:16 发布的一份 声明 中表示。“目前,我们的目标是在游隼号失去保持其太阳指向位置并随后失去动力之前,尽可能地接近月球距离。”

NASA 正准备迎接游隼号远未达到其主要目标的情况。“每一次成功和挫折都是学习和成长的机会,”NASA 科学任务理事会探索部门副助理署长 Joel Kearns 在 NASA 分发的一份声明中表示。“我们将利用这次经验教训来推动我们努力推进科学、探索和月球的商业开发。”

“太空飞行是一场大胆的冒险,[Astrobotic] 正在为 CLPS 交付和 Artemis 计划取得进展,”NASA 局长比尔·纳尔逊在 X(前身为 Twitter)上的另一篇帖子 中补充道。“[NASA] 将继续与我们的商业伙伴一起扩展我们在宇宙中的影响力。”

更低成本,更高风险

这次任务标志着 CLPS 的首次重大考验,CLPS 是一个于 2018 年创建的项目,到 2028 年将向私营公司支付高达 26 亿美元 的月球交付服务费用。NASA 希望通过该计划节省大量资金,同时促进月球及其周围更多的商业活动。2019 年,该机构向 Astrobotic 支付了 7950 万美元,用于将仪器搭载到游隼号任务 1 上,远低于该机构历史上为开发和运营自己的月球着陆器所花费的费用。

CLPS 的私营性质已经突显了人类新近商业化重返月球的不确定的“狂野西部”性质。与传统的 NASA 任务不同,在传统的 NASA 任务中,该机构拥有并运营其航天器,而在 CLPS 计划下,NASA 对其他搭载的物品几乎没有发言权。游隼号的非 NASA 有效载荷种类繁多,从实物比特币到部分人类遗骸。去年 12 月下旬,纳瓦霍族 要求美国官员推迟游隼号的发射,因为他们担心着陆遗骸会亵渎月球,而 Diné 人(纳瓦霍人)认为月球是神圣的。

为了换取更低的成本,NASA 知道它正在承担失去任何一次 CLPS 任务的更高风险。正如《大众科学》此前报道,历史上尝试进行的九次登月任务中只有大约五次成功,而且还没有商业航天器在另一个天体上安全着陆。游隼号任务 1 是 Astrobotic 的首次任务。

“游隼号现在出现异常,虽然令人遗憾,但并非出乎意料。我已经为失败的可能性做好了准备,”太空行业咨询公司 Astralytical 的创始人劳拉·福尔奇克说。

新兴的月球交付行业,包括 Astrobotic 在内,也敏锐地意识到它所承担的风险。“就我个人而言,如果发生这种情况,如果出现异常,人们为这些项目付出了如此多的工作和努力,那将是令人沮丧的……但从大局来看,重要的是要记住 CLPS 已经授予了大约 10 项此类任务前往月球表面,”Astrobotic 首席执行官约翰·桑顿在 12 月告诉《大众科学》。“即使其中一半成功,那也是巨大的成功。”

无论游隼号是否恢复,月球仍将保持繁忙。日本的 月球探测智能着陆器 (SLIM) 将测试新的精确着陆技术,自 2023 年 12 月 25 日以来一直在月球轨道上运行,并将于美国东部标准时间 1 月 19 日上午尝试在月球上着陆。 

下一个 CLPS 任务也在待命:IM-1,由位于德克萨斯州休斯顿的 Intuitive Machines 公司运营。最早将于 2 月中旬,该公司将发射其六边形 Nova-C 着陆器,搭载 SpaceX 猎鹰 9 号火箭。该着陆器携带了总共 11 件有效载荷——5 件为 NASA,6 件为其他机构——并将尝试在月球南极地区的 Malapert A 陨石坑着陆。如果 IM-1 成功,该任务将标志着首次在另一个天体上实现商业软着陆,以及在月球南极地区实现的第二次软着陆。

Astrobotic 已经有另一个任务正在进行中。最早将于今年 11 月,该公司计划将 NASA 的挥发物调查极地探测车 (VIPER) 运送到月球南部纬度地区,在那里它将探测对于实现该机构在 Artemis 计划下的目标至关重要的水:让人类长期重返月球。

“当您考虑 Artemis 计划的未来时,这仅仅是开始,”福尔奇克说。“这些机器人着陆器是最初的步骤。”

Michael Greshko 是一位居住在华盛顿特区的自由科学记者,曾任《国家地理》杂志的科学撰稿人。他的作品曾发表在《纽约时报》、《华盛顿邮报》、《科学》、《Atlas Obscura》、《麻省理工科技评论》等刊物上。在社交媒体上关注 Greshko 此处

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