美国、日本机器人着陆器共同向月球发射火箭
    2025-01-15 来源: spaceflightnow.com
    萤火虫航空公司的蓝幽灵月球着陆器被放在一个定制的有效载荷容器上,该容器在封装到SpaceX的猎鹰9号有效载荷整流罩之前封装了isspace的弹性月球着陆器。图片:SpaceX

    在月球探测中,来自两个不同国家的两个机器人着陆器首次用一枚火箭发射到月球。

    尽管德克萨斯州的萤火虫宇航公司和东京的isspace公司共用一枚SpaceX猎鹰9号火箭,但这两项任务在到达月球表面的路径和时间线上却截然不同。

    1月15日凌晨1点11分,美国国家航空航天局肯尼迪航天中心39A发射场发射升空。东部时间(0611 UTC)。这次飞行是SpaceX公司第100次从阿波罗和航天飞机使用的历史平台上进行轨道发射。

    部署几分钟后,萤火虫确认收到了来自着陆器的信号,正式允许为期45天的月球跋涉继续进行。

    第45天气中队的发射气象官员认为,发射有利条件的可能性为90%,并表示在发射时风可能是一个问题。

    “今天下午早些时候,阵雨和阴天天气将使太空海岸变得晴朗。今天全天的风速都会降低。“气象学家写道。到周三清晨和主要发射窗口,风速将达到每小时15-20英里,偶尔会有阵风达到每小时25英里。这将导致极小的升空风和违反积云规则的可能性。

    SpaceX公司在这次任务中使用了名为B1085的猎鹰9号第一级助推器,这是它的第五次发射。它之前的发射是Crew-9,GPS 3 SV07,Starlink 10-5和Starlink 6-77。

    飞行近8.5分钟后,B1085降落在无人机上,“只需阅读说明”,这标志着JRTI的第107次着陆,也是迄今为止第398次助推器着陆。

    Firefly AerSpace的蓝幽灵月球着陆器和isSpace的Resilience月球着陆器的飞行任务补丁的SpaceX设计。附图:SpaceX

    《空中的幽灵骑士》

    周三上午的发射标志着萤火虫航空航天公司的首次登月任务。它的蓝色幽灵月球着陆器是在该公司被选为NASA商业月球有效载荷服务(CLPS)计划的一部分后构思出来的。

    CLPS的目标是将NASA的科学带到月球表面,而不需要该机构建造着陆器或采购发射。NASA与多家CLP供应商签订了多份合同,Astrobotic的游历任务1号和直觉机器公司的IM-1飞行将于2024年初进行。

    蓝色幽灵的干质量为469公斤(1034磅),加油后重约1500公斤(3300磅)。它使用MMH自燃推进剂和MON-3氧化剂的组合来为主机和推进器提供动力。

    它被设计为携带10个NASA科学有效载荷到月球表面,这是迄今为止作为CLP的一部分在单个着陆器上显示最多的。

    萤火虫航空航天公司的蓝色幽灵月球着陆器,在一个干净的房间里看到,它的完全集成的形式。图片来源:萤火虫航空航天

    NASA科学任务局负责探索的副局长乔尔·卡恩斯说,一旦这10台仪器足够小,可以在一个着陆器上飞行,NASA就会寻找一家能够在14天(一个月球白天)内执行所有科学操作的公司。

    “萤火虫和其他几家竞标者接受了这一挑战。他们提出了一个非常可信的任务计划,在我们的仪器上进行我们想要的所有实验。

    Firefly的工程副总裁布里盖特·奥克斯在发射前接受SpaceFlight Now采访时表示,该公司吸收了从以前的月球任务中吸取的经验。

    “我们也从以前的任务中吸取了很多教训。我的意思是,我们对每一次登月任务进行了全面、彻底的审查,无论是商业任务还是NASA任务,并从中吸取了很多教训,然后基本上只是通过增加产品线来微调和适应Firefly的模型,然后借鉴了以前公司所做的最好的工作。

    Firefly还从它的Alpha火箭中获取了经验和硬件,并将它们合并到了蓝幽灵中。

    这家公司有很多伟大的智慧、经验和教训。我们公司有火箭和卫星。因此,我们公司的两个不同部门之间有很多共同点,也有很多经验教训可以分享,“Firefly首席执行官Jason Kim说。

    当我们在我们的阿尔法火箭上进行Cadence时,我们学到了很多东西,甚至是反应控制推进,这是我们的蓝色幽灵着陆器学到的东西,因为我们的蓝色幽灵着陆器上有ACS和RCS推进器,这些都是阿尔法火箭的遗产。因此,我们公司内部存在大量的串扰。因此,这确实有助于蓝幽灵等项目树立信心。

    萤火虫航天公司的阿尔法FLTA005火箭站在航天发射综合体2号(SLC-2)上,以支持“夏天的噪音”任务。图片来源:萤火虫航空航天公司/肖恩·帕克

    在计划于3月2日进行第一次着陆尝试时,Kim说,这个着陆器上的关键工具之一是着陆腿上的四个杯状末端。

    “这些着陆台是精心设计的,带有褶皱区域,”他说。如果你想到蜂窝,它是多么的嘎吱作响,它已经把它嵌入到了实际的结构中。因此,当它着陆时,它会故意坍塌--就像你遇到事故时的车一样。这就是这种设计所需要的。

    与休斯顿直觉机器上一次CLPS任务相比,这项名为“空中幽灵骑手”的任务到达月球表面的时间将略长一些。IM-1从发射到着陆大约花了七天时间,而蓝色幽灵着陆器大约需要45天才能完成旅程。

    一旦登上月球表面,它将携带各种仪器运行约两周,其中包括蜜蜂机器人公司的名为月球行星真空(LPV)的样本收集工具;意大利航天局和美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的导航演示月球全球导航卫星系统接收器实验(LuGRE);以及宙斯盾航空航天公司的风化岩层附着特性(RAC),该仪器将研究月球风化层如何粘在各种材料上。

    着陆器还被设计成在月球夜晚存活几个小时,以在月球黑暗中捕捉日落和其他数据。

    “永远不要放弃探月”

    在蓝色幽灵月球着陆器下面,在一个特别设计的有效载荷罐内,是isspace的名为Resilience的着陆器。这是该公司总部设在日本的部门第二次向月球发射着陆器。

    它的第一次发射尝试,白-R任务1(M1)于2022年12月作为猎鹰9号的专用飞行发射,并于2023年4月进行了一次失败的着陆尝试。

    前NASA宇航员、ISPACE-US现任首席执行官罗恩·加兰在发射前接受SpaceFirst Now采访时表示,导致首次着陆受阻的是一个软件故障。他说,当他们接近他们瞄准的陨石坑时,雷达高度计看到高度大幅上升,这导致着陆器误解了它在任务简介中的位置。

    然后,它进行了它认为的软着陆,但实际上是在陨石坑底部上方约5000米处,并在那里盘旋,直到燃料耗尽并坠毁。

    “我们显然已经修复了所有的软件,这一次我们不会降落在一个深坑的底部,所以,我们在这一次的信心要高得多,”加兰说。

    这张照片拍摄于日本ISSPACE的Resilience月球着陆器上,照片拍摄于白藤-R飞行任务2号发射前的一个干净的房间里。图片:isspace

    白藤-R任务2号的任务名为“永不放弃探月”,“韧性”着陆器将在月球北部一个名为“冰冷之海”的区域着陆。

    这项任务到达月球所需的时间将比《萤火虫之蓝幽灵》长得多。虽然Firefly的着陆器将被送入高度椭圆形的地球轨道,并在执行半月注入燃烧之前进行分阶段轨道接近,但Resilience将使用猎鹰9号火箭的上级以较慢的路径到达月球,使其进入低能量转移到月球的路径。

    从本质上讲,它将飞越月球,进入约100万英里的深空,然后再次与月球同步着陆。

    加兰解释说:“低能量传输使我们可以用燃料来换取有效载荷的容量余量。”“这只会让我们有更多的能力带到月球表面。”

    着陆器携带了几台科学仪器,包括一台食品生产实验和一台用于演示电解的实验。

    “电解真的很令人兴奋,因为它的影响。如果我们真的能够在月球上进行电解,那么我们就能够在月球上生产火箭燃料。

    坚韧不拔的微型月球车将在前往月球的旅程中与isspace的弹性月球车一起飞行。图片:isspace

    此次任务还将搭载一辆名为坚韧的小型月球车,着陆后将被部署为自行操作。它的特点是有一个高清摄像头,将被用来捕捉被称为月亮屋的艺术装置的图像,这是一个瑞典家庭的复制品,将被放置在地面上。

    加兰说,这辆月球车来自isspace的欧洲部门。

    “火星车本身对我们公司的未来真的至关重要。随着我们继续在业务的地面机动性方面磨练我们的设计,月球车是高效的,数据将从月球车传出,这对我们来说真的很有价值。因此,这也是非常令人兴奋的。

    当月球进入月球夜间时,月球车和着陆器都将在月球表面运行大约两周。加兰说,他们正在研究如何潜在地实现这一目标的各种方法,从轨道太阳能概念到核能选择等等。

    “要想启动环月经济,你必须能够熬过这一夜。有数百万美元投入到这些任务中,如果它们只运行两周,这不是一个很好的投资回报。“因此,我们希望能够一次进行数月或数年的地面作业,为了做到这一点,你必须能够在夜间存活下来。”

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