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现场报道:SpaceX将发射Intuitive Machines的第二个月球着陆器,3个拼车航天器

Intuitive Machines’ Nova-C lander, named Athena, is prepared for encapsulation inside SpaceX Falcon 9 payload fairings. Beneath the lander are rideshare payloads from Epic Aerospace (front), AstroForge (right), and NASA’s Jet Propulsion Laboratory (behind). Image: SpaceX via Intuitive Machines

Intuitive Machines在一年前首次登月后,正准备重返月球

这家总部位于德克萨斯州休斯顿的公司将在3月6日之前再次派遣Nova-C级飞行器尝试着陆,并开始为期10个地球日的任务。任务开始于美国东部时间2月26日晚7点16分(世界协调时间0016),在SpaceX猎鹰9号火箭上发射

这是美国国家航空航天局商业月球有效载荷服务(CLPS)计划的第四次发射任务。这是一项以较低的成本将科学技术带到月球表面的努力

美国国家航空航天局向Intuitive Machines支付了6200多万美元,用于将两个科学有效载荷运送到月球表面

Spaceflight Now将在发射前约两小时开始对任务进行现场报道

Intuitive Machines的业务开发总监Justin Kugler表示:“我们非常兴奋。我们充满信心。”。“我们在IM-1上学到了很多经验教训,并将其反馈给了雅典娜,我们简称她为‘艾迪’,团队已经准备好了。”

这次飞行与IM的第一次任务类似,2024年2月22日,名为奥德修斯或简称“奥迪”的着陆器在南极地区附近的马拉佩特A陨石坑着陆。然而,部分起落架断裂,着陆器最终以30度角着陆,但仍能执行大部分任务

奥迪在水面上呆了六天后断电,结束了任务

Kugler说:“我称IM-1为我们的谷仓风暴飞行,因为我们在飞行过程中真的在学习如何飞行。而且由于我们采取了快速运输窗口,我们没有几周到几个月的时间来调整低能量轨迹。”。“所以我们真的在飞行中进行故障排除。所以真的在吸取这些操作经验教训,以及我们如何在从地球到月球再到月球轨道的过渡过程中控制和分级飞行器

“然后我们还与我们的全球通信网络合作,真正确保一切准备就绪,我们已经顺利完成交接,我们已经与全球地面站以及我们的运营团队进行了全面、实时的模拟,我认为每个人都准备好了。”

Intuitive Machines’ IM-1 Mission Nova-C lander, named Odysseus, approaches landing on the Moon in February 2024. Image: Intuitive Machines

这一次,Addie将在靠近月球南极的一个名为Mons Mouton的地点着陆,这座山的大小大约相当于阿拉斯加的麦金利山,也被称为德纳里山。Mons Mouton于2023年被命名,以纪念美国国家航空航天局数学家和所谓的“人机”Melba Roy Mouton

这座山之前被选为Astrobotic的格里芬着陆器的着陆点,该着陆器最初将执行美国国家航空航天局的极地探索漫游者(VIPER)任务

Kugler表示,在该着陆点成功着陆对科学来说并不“至关重要”,“但从国家和地缘政治的角度来看也是如此。”

库格勒说:“中国政府毫不掩饰,他们对该项目的野心不仅仅是旗帜和脚印,也不仅仅是为了科学。”。“他们要去月球,因为他们相信有宝贵的材料可以用来建立自己的工业,而不依赖西方市场

“我们知道,他们在自由经营和公平利用方面的价值观与我们在美国和我们的盟友不同。人们非常担心,他们会像在东南亚那样,对月球采取类似的做法,比如“一带一路”倡议和他们为阻止我们的一些盟友进入自己的水道而建造的人工岛。我们不能让这种情况发生在月球上。”

Intuitive Machines’ IM-2 Mission Nova-C lander, named Athena, shown in front of an American flag at the company’s Houston facilities. Image: Intuitive Machines

4.73米高(15.3英尺)的着陆器的一侧悬挂着美国国旗,该国旗于1970年3月2日作为阿波罗计划的一部分获得飞行认证,但从未飞行过。Intuitive Machines表示,它正在用Nova-C(最终是Nova-D)着陆器建立的传统是将阿波罗时代的旗帜带到月球表面

着陆器还由阿波罗16号宇航员查理·杜克和阿波罗17号宇航员哈里森·“杰克”·施密特签署

雅典娜的设计是在整个月球日运行,在计划于3月6日着陆后将持续约10天。在月球表面期间,着陆器将尝试拍摄地球日食的图像

萤火虫航空航天公司
Blue Ghost月球着陆器将尝试同样的壮举,假设它也成功着陆。1967年,勘测者3号着陆器首次捕捉到了这一现象

What’s onboard Athena?

Nova-C着陆器Athena配备了一套七个公共事务办公室(PAO)光学摄像头,这将作为与公众共享任务图像以及捕获机载各种仪器和有效载荷图像的一种方法。其中五个摄像头放置在着陆器上,两个放置在名为格雷斯的微型新星跳跃器上

作为CLPS计划的一部分,Athena从美国国家航空航天局获得的主要有效载荷是极地资源冰矿开采实验1(PRIME-1)和激光后向反射器阵列(LRA)

A team of engineers from NASA’s Johnson Space Center in Houston and Honeybee Robotics in Altadena, California inspect TRIDENT – short for The Regolith Ice Drill for Exploring New Terrain – shortly after its arrival at the integration and test facility. Image: NASA/Robert Markowitz

PRIME-1由两台仪器组成:一台名为“探索新地形的风化层冰钻”(TRIDENT)的一米长钻机和一台名“观测月球运行的质谱仪”(MSolo)的质谱仪。他们将共同检查月球风化层中的挥发性气体和月球表面下冰水的证据

“这对美国国家航空航天局来说是一个非常重要的技术演示,因为它将提供重要数据,帮助我们更好地了解月球表面,并帮助为未来的原位资源利用任务提供信息和最大限度地降低风险,”美国国家航空宇航局空间技术任务局技术成熟主任Niki Werkheiser在发射前的电话会议上说

“这不仅对美国国家航空航天局很重要,对希望探索和利用月球资源的整个生态系统也很重要,我们将相应地共享该任务的数据。”

该着陆器还携带了许多其他商业有效载荷,包括月球前哨站的移动自主探测平台(MAPP)探测车、Lonestar Data Holdings的Freedom有效载荷、Dymon Co.有限公司的Yaoki探测车和诺基亚的月球表面通信系统(LSCS)

Artist rendering of the Lunar Outpost Mobile Autonomous Prospecting Platform (MAPP) rover with Nokia antennas extended. The images, data and telemetry collected by the MAPP rover will be sent back to Athena the Intuitive Machines Nova-C lander, over the Nokia 4G/LTE network and then relayed to Earth. Mission controllers in Colorado will issue commands to the rover over the same connection. Image: Intuitive Machines and Nokia Bell Labs

LSCS部分得到了美国国家航空航天局1410万美元的支持2020年10月颁发的转折点奖。它展示了着陆器和MAPP以及微型新星跳跃器之间的蜂窝连接

库格勒说:“我们的目标是表明,我们可以利用商业通信技术来支持这些深空探索任务。”。“因此,与其重新发明轮子,我们可以利用诺基亚等公司取得的进步,并将其应用于月球探测环境

“这很重要,因为这也可以增加与我们正在为美国国家航空航天局建设的开销数据中继网络的连接。”

New leaps in exploration

Intuitive Machines的微型Nova Hopper“Grace”以海军少将的名字命名。Grace Hopper,计算机先驱和海军军官,他设计了第一批编译器之一,并创造了这个术语。它高约38.4英寸(约1米),直径17.3英寸(0.4米)

微型新星跳跃器能够携带高达10公斤(22磅)的科学有效载荷,并可以在距离初始着陆器着陆位置25公里(15.5英里)的地方跳跃

Kugler说:“Hopper背后的整个想法是,我们可以极大地扩展这些探索任务的范围,坦率地说,远远超出了你用小型漫游车所能达到的范围,而小型漫游车的最终局限性在于它在可用功率下能走多远,你能到达多少数据点。”

“Hopper是一种火箭推进的无人机,具有数公里的飞行能力。因此,通过这款Hopper,我们想证明我们可以在一个相对安全、平坦的区域着陆,进行初始操作和有效载荷部署,然后发射Hopper进入一个更具挑战性的区域,比如一个永久阴影的火山口,收集数据,然后飞回来。”

Intuitive Machines’ Micro Nova is a miniature Nova-C lander designed to search for water ice in permanently shaded regions of the Moon. Affectionately known as “The Hopper,” the spacecraft is designed to carry 10 kg of payloads up to 25 km from the IM-2 mission landing site. Intuitive Machines

Hopper的部分资金和开发来自美国国家航空航天局价值约4160万美元的Tipping Point奖

预计格雷斯将在雅典娜降落月球表面约14小时后进行第一次跳跃。它的目标是达到约20米(65.6英尺)的高度。着陆后约62小时将进行第二次跳跃,但这次的目标是达到约50米(164英尺)的高度

着陆86小时后,格雷斯将尝试最高的跳跃,试图达到100米(328英尺)的高度。它的测试将在跳到大约20米(65.6英尺)深的阴影陨石坑后达到高潮,然后再次返回

Intuitive Machines太空系统高级副总裁特伦特·马丁在发射前的媒体电话会议上表示:“根据我们与诺基亚的对话,我们相信,在陨石坑内20米深处,我们实际上可能仍然有通信。”

“然而,如果我们不这样做,车辆要么会按计时器启动,45分钟后它会自行跳出来,要么会关闭温度设置。因此,如果温度达到最低值,Hopper会自行跳出去。”

An overview of the mission for Grace, the Intuitive Machines Micro Nova Hopper. Graphic: Intuitive Machines

Martin说,他们希望验证非漫游车技术在极端环境中的耐用性

马丁说:“如果你想做一些无法用漫游车到达的事情,为什么不用火箭推进的Hopper呢?”。“所以,这就是我们对格雷西所做的打算。”

Micro-Nova Hopper上有一对科学有效载荷。其中之一是月球辐射计(LRAD),这是德国航天中心行星研究所的一种仪器,它将“确定足够冷的位置以支持稳定的水冰沉积”,并“表征永久阴影区域的月球表面温度”

另一个是埔里月球水探测仪(PLWS),这是由匈牙利埔里空间技术公司开发并得到美国国家航空航天局支持的中子能谱仪。它的设计目的是“从永久阴影的陨石坑进行首次直接表面测量,支持未来月球探索的关键原位资源利用(ISRU)工作。”

Along for the ride

除了着陆器及其所有组件外,IM-2任务还将搭载三个拼车有效载荷,它们正在执行各自的独立任务

其中之一是美国宇航局的月球开拓者,它被选为美国宇航局行星探索小型创新任务(SIMPLEx)计划的一部分。美国国家航空航天局科学任务局勘探副局长Joel Kearns表示,在其整个运行寿命(2027年结束)内,发射成本约为8900万美元

This artist’s concept depicts NASA’s Lunar Trailblazer in lunar orbit about 60 miles (100 kilometers) from the surface of the Moon. The spacecraft weighs only 440 pounds (200 kilograms) and measures 11.5 feet (3.5 meters) wide when its solar panels are fully deployed. Graphic: Lockheed Martin Space

该任务由美国国家航空航天局位于加利福尼亚州的喷气推进实验室管理,其科学调查由加州理工学院领导。Lunar Trailblazer将使用其两个主要仪器,高分辨率挥发性和矿物月球测绘仪(HVM3)及其月球热成像仪(LTM)来定位月球表面存在不同形式的水的位置,“月球表面的热特性如何影响它们的分布,以及不同形式的水分如何随时间变化。”

第二次拼车来自小行星采矿公司AstroForge。其Odin航天器将飞越小行星2022 OB5,据信这是一颗M级小行星

AstroForge首席执行官Matt Gialich在a周一的博客文章。”如果这次任务失败了,那只能怪我一个人。我参与了我们所做的每一次权衡的细节——我们做了很多

“迭代的核心原则是AstroForge的指路明灯。我们从失败中学到了很多东西;我们从停滞中学不到任何东西。”

From left, the Astroforge employees Ashton Meginnis, Wesley Tuneless and Ben Fields with the spacecraft, Odin, during final assembly testing. Image: AstroForge

最后,IM-2任务将搭载Epic Aerospace的Chimera GEO 1轨道转移飞行器。Odin和Chimera都将使用Exolaunch的CarboNIX分离系统进行部署。据Exolaunch称,奇美拉将携带“额外的有效载荷”,该载荷将使用其EXOpod Nova部署器进行部署

额外的有效载荷尚未确定

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