SpaceX火箭携私人月球着陆器、NASA轨道器升空,开启月球寻水之旅

IT之家 2025-02-27 10:59:59

IT之家2月27日消息,北京时间今早,SpaceX的猎鹰9号火箭从美国国家航空航天局(NASA)肯尼迪航天中心(KSC)发射升空,将Athena私人探测器和NASA的月球先锋(LunarTrailblazer)轨道器送入太空。

Athena探测器由总部位于休斯顿的太空飞行公司IntuitiveMachines制造,搭载了10台NASA科学仪器,其中许多旨在寻找月球水冰的迹象,月球先锋轨道器则将在更高的轨道上开展类似工作。这些任务对NASA至关重要,因为该机构计划通过其阿尔忒弥斯计划在月球上建立一个人类居住点。

NASA科学任务局副主任NickyFox在发射前的新闻发布会上表示:“我们对技术演示所交付的科学成果感到非常兴奋,这将为人类重返月球以及前往火星的旅程做好准备。”

猎鹰9号火箭点火升空大约8.5分钟后,火箭的第一级助推器成功返回地球,并在SpaceX的“引力不足”号无人船上按计划着陆。这是猎鹰9号助推器(B1083)的第九次发射和着陆。

火箭的上级继续飞行,于发射后43.5分钟将Athena送入月球转移轨道,随后在四分钟后按计划部署了月球先锋轨道器。

Athena的任务被称为IM-2,因为这是IntuitiveMachines在过去两年内第二次向月球发射探测器。IM-2是NASA商业月球有效载荷服务(CLPS)计划的一部分,该计划旨在通过商业合作将科学和技术设备送往月球。

Athena的雄心勃勃的任务集中在月球南极的水冰和其他资源上,并探索未来任务利用这些资源实现可持续太空居住的可能性——这一过程被称为原位资源利用(ISRU)。为了实现IM-2的所有目标,探测器携带了两辆辅助车辆:一辆名为MAPP(移动自主勘探平台)的迷你探测车,由科罗拉多州的LunarOutpost公司制造;以及一个名为Grace的IntuitiveMachines“跳跃”机器人,其将通过跳跃探索着陆点周围的区域。

IM-2任务是在IntuitiveMachines的历史性首次任务IM-1之后仅一年多的时间内发射的。IM-1探测器“奥德修斯”于2024年2月发射,也是CLPS任务的一部分。奥德修斯成功着陆月球表面,成为首个实现软着陆的私人航天器。然而,由于着陆速度过快,探测器的一条着陆腿折断,导致其在着陆时翻倒,进而阻挡了高增益天线,使得NASA未能收集到部分预期数据。

“这次,我们希望能够更精准地着陆。”IntuitiveMachines太空系统高级副总裁TrentMartin在发射前对Space.com表示。

Athena将前往月球的蒙斯蒙通地区,科学家们认为那里有足够的水冰沉积物可供ISRU研究。如果一切顺利,探测器将在四到五天后进入月球轨道,随后在1.5到三天后着陆,并在月球表面运行约10个地球日。

探测器的主要科学设备被称为PRIME-1(极地资源冰开采实验1),包括两个独立的仪器:用于探索新地形的表岩屑冰钻(TRIDENT)和用于观察月球操作的质谱仪(MSolo)。这对仪器将协同工作,收集并分析从月球表面以下回收的样本。TRIDENT可以从高达1米的深度提取材料,而MSolo将测试样本中的化合物,如水和二氧化碳。

IM-2的“跳跃”机器人——以开创性计算机科学家和数学家格蕾丝・霍珀命名的Grace,被设计为在Athena着陆区附近约1.6公里范围内进行探索。Grace将利用其推进器、惯性测量单元、星体跟踪器、激光雷达和态势感知相机从一个位置跳到另一个位置。其主要目标之一是附近陨石坑的永久阴影区——这种环境是轮式探测车无法探索的。

陨石坑底部将超出Grace与Athena通信所需的视线范围。MAPP探测车将填补这一通信空白,因为其配备了月球首个蜂窝网络。MAPP将在月球表面部署,测试月球表面通信系统(LSCS)的高速、长距离通信能力。SCLS由诺基亚贝尔实验室开发,使用现有4G/LTE网络中已有的组件。

Athena还配备了一个激光反射器阵列(LRA)——八个固定在着陆器上的镜子,用于测试激光光线的反射,以便为轨道和接近的航天器提供更精确的定位。这一概念类似于帮助引导飞机降落的跑道反射器,且LRA无需电源或机械控制即可运行。

与此同时,月球先锋轨道器将进入月球轨道,开始绘制月球表面的水冰沉积物地图。NASA表示,该探测器的数据将与Athena仪器收集的近距离信息相辅相成,尤其是PRIME-1任务的数据。

“这将使我们能够将PRIME-1任务的发现进行情境化,并扩展到月球其他可能的区域。”月球先锋轨道器首席研究员BethanyEhlmann在发射前表示。

NASA最初以4700万美元(IT之家备注:当前约3.41亿元人民币)购买了IM-2任务,但由于NASA在多年间提出的一系列变更要求,如从Athena的一个仪器获取温度数据等,任务费用增加到了6250万美元。

Athena抵达月球轨道后,将不会孤单。IM-2和月球先锋轨道器是2025年迄今第三和第四次月球任务。FireflyAerospace的“蓝幽灵”号任务和日本ispace公司的“韧性”号着陆器均于1月发射前往月球,Firefly的“蓝幽灵”号计划在Athena着陆前的几天内抵达月球表面。

“蓝幽灵”号任务也属于NASA的CLPS计划,将向月球表面运送一套不同的NASA科学和技术有效载荷。而“韧性”号并未搭载NASA的有效载荷,但NASA已与ispace签订合同,要求其为NASA收集月球表岩屑(月球土尘),NASA将拥有该样本的所有权,尽管目前没有将其带回地球的计划。

Athena和月球先锋轨道器并非猎鹰9号火箭今天唯一送入太空的航天器。火箭还搭载了由小行星采矿公司Astroforge制造的“奥丁”号航天器,以及由EpicAerospace提供的CHIMERAGEO1轨道转移飞行器。

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