月球?qū)⒚芗瓉?lái)3個(gè)“小伙伴”，各有看點(diǎn)

月球?qū)⒚芗瓉?lái)3個(gè)“小伙伴”，各有看點(diǎn)

編者的話：隨著美國(guó)螢火蟲(chóng)航天公司的“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器2日在月球表面成功降落，世界迎來(lái)今年的探月熱潮——繼“藍(lán)色幽靈”之后，美國(guó)“直覺(jué)機(jī)器”公司的“雅典娜”探測(cè)器3月6日落月，日本ispace公司的“堅(jiān)韌”月球探測(cè)器則在數(shù)月后嘗試降落。今年年底前，“直覺(jué)機(jī)器”公司的另一個(gè)探測(cè)器、航天機(jī)器人技術(shù)公司的“格里芬”探測(cè)器、藍(lán)色起源公司的“藍(lán)月亮”著陸器等都將開(kāi)啟月球之旅。

“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器2日在月球表面成功著陸。圖為其陰影映在月球表面的照片。（視覺(jué)中國(guó)）

“首個(gè)成功落月的私營(yíng)月球探測(cè)器”

美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）3月2日稱，“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器攜帶著美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的多種科研設(shè)備，于北京時(shí)間2日16時(shí)34分成功降落在月球表面。據(jù)介紹，“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器于今年1月15日搭乘“獵鷹9”號(hào)運(yùn)載火箭從美國(guó)佛羅里達(dá)州發(fā)射升空，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的飛行后順利進(jìn)入環(huán)月軌道。在落月過(guò)程中，它從100公里高的月球軌道借助精密的自動(dòng)駕駛儀緩慢下降，最終成功降落在月球東北部名為“危海”的地區(qū)。

美聯(lián)社稱，“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器在月球表面穩(wěn)定著陸，使螢火蟲(chóng)航天公司成為第一個(gè)將探測(cè)器送上月球且沒(méi)有墜毀或翻倒的私營(yíng)公司。報(bào)道稱，即使是很多國(guó)家機(jī)構(gòu)研制的月球探測(cè)器在降落過(guò)程中也步履蹣跚，此前只有5個(gè)國(guó)家成功落月。去年2月，美國(guó)“直覺(jué)機(jī)器”公司的 “奧德修斯”探測(cè)器在月球著陸，成為自1972年“阿波羅17”號(hào)登月以來(lái)首個(gè)在月球表面軟著陸的美國(guó)航天器，但“奧德修斯”在降落時(shí)側(cè)翻，導(dǎo)致任務(wù)提前終止。螢火蟲(chóng)航天公司將“藍(lán)色幽靈”形容為該公司首個(gè)“完全成功著陸月球”的探測(cè)器，“在月球上的一小步代表著商業(yè)探索的一大步”。

螢火蟲(chóng)航天公司稱，“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器總質(zhì)量約1300公斤、高約2米，寬3.5米，這種低矮的四足外形設(shè)計(jì)提供額外的穩(wěn)定性。它汲取了之前“奧德修斯”降落時(shí)側(cè)翻的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，重新優(yōu)化了下降時(shí)的自主探測(cè)和控制程序，最終實(shí)現(xiàn)安全著陸。

美聯(lián)社稱，NASA為“藍(lán)色幽靈”任務(wù)支付1.01億美元，并提供了價(jià)值4400萬(wàn)美元的科學(xué)儀器。“藍(lán)色幽靈”將在月球表面持續(xù)運(yùn)行14天，直至進(jìn)入月夜。它將使用NASA提供的10臺(tái)科學(xué)儀器，開(kāi)展月球地下鉆探、風(fēng)化層樣本采集、X射線成像、耐輻射計(jì)算等多項(xiàng)任務(wù)。

“藍(lán)色幽靈”著陸的危海地區(qū)是一個(gè)寬達(dá)340英里的盆地，由遠(yuǎn)古小行星撞擊而成?！斑@里的月球地形被認(rèn)為與美國(guó)宇航員在‘阿波羅’登月計(jì)劃期間訪問(wèn)的大多數(shù)著陸點(diǎn)不同，但更能代表月表特征?！盢ASA科學(xué)任務(wù)局負(fù)責(zé)人?？怂乖谛侣劙l(fā)布會(huì)上說(shuō)：“這是一個(gè)具有科學(xué)戰(zhàn)略意義且富有成效的地點(diǎn)，我們把目光投向了這里，是因?yàn)槲覀兾磥?lái)的宇航員將從這里收集具有科學(xué)意義的月球樣本并帶回地球。”

“藍(lán)色幽靈”此行的另一項(xiàng)重要任務(wù)，是為NASA未來(lái)“阿爾忒彌斯”載人登月計(jì)劃驗(yàn)證相關(guān)技術(shù)，包括研究著陸羽流對(duì)月壤的影響，保障未來(lái)著陸安全；同時(shí)測(cè)試地球GPS和“伽利略”衛(wèi)星信號(hào)在月面導(dǎo)航的可行性；“風(fēng)化層黏附特性試驗(yàn)”主要研究不同材料樣品在月球表面的性能；“電動(dòng)防塵罩”則將測(cè)試如何防止月表風(fēng)化層的有害微粒在敏感設(shè)備表面堆積。美國(guó)“太空”網(wǎng)站描述稱，在降落期間，“藍(lán)色幽靈”搭載的用于月球羽流表面研究的立體相機(jī)就已經(jīng)開(kāi)始工作。月球表面的風(fēng)化層是一層粉末狀細(xì)沙，但顯微鏡顯示它們有著非常鋒利的邊緣，具備令人難以置信的破壞能力，讓當(dāng)年“阿波羅”任務(wù)的宇航員在月球表面吃盡苦頭。“當(dāng)年，穿過(guò)揚(yáng)起的月表風(fēng)化層塵埃后，宇航員們發(fā)現(xiàn)細(xì)沙遮住了頭盔面罩，損壞宇航服關(guān)節(jié)部位，甚至滲入航天器內(nèi)部、破壞真空密封?！庇捎跓o(wú)法在地球上模擬月球低重力環(huán)境下的塵埃運(yùn)動(dòng)，此前研究人員只能從“阿波羅”計(jì)劃中的少量模糊資料提取數(shù)據(jù)。有了這次任務(wù)獲得的新數(shù)據(jù)，將為“阿爾忒彌斯”載人登月任務(wù)的改進(jìn)提供支持。

緊隨其后的“雅典娜”

美聯(lián)社稱，在“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器成功降落后，“直覺(jué)機(jī)器”公司的“雅典娜”探測(cè)器緊隨其后，也于6日在月球表面降落，它的目標(biāo)是月球南極的蒙斯·穆頓高原，“成為降落點(diǎn)最靠近月球南極的月球探測(cè)器”。“太空”網(wǎng)站稱，“雅典娜”探測(cè)器選擇了更直接的飛行軌道，從2月26日升空，僅用不到10天就嘗試在月球表面降落。相比之下，“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器用了近50天，而日本“堅(jiān)韌”月球探測(cè)器則需數(shù)月。

報(bào)道稱，此前“直覺(jué)機(jī)器”公司的“奧德修斯”探測(cè)器雖然率先在月球軟著陸，但在降落過(guò)程中因?yàn)榧す鉁y(cè)距系統(tǒng)故障，在月面著陸時(shí)發(fā)生側(cè)翻。“雅典娜”探測(cè)器在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量改進(jìn)，該公司高級(jí)副總裁特倫特·馬丁表示，“我們一切都準(zhǔn)備好了。這次我們希望能更精準(zhǔn)地著陸。”

據(jù)介紹，“雅典娜”探測(cè)器與“藍(lán)色幽靈”探測(cè)器類似，同樣搭載了10臺(tái)NASA的科研儀器，但研究項(xiàng)目存在顯著差異。該探測(cè)器的主要科學(xué)任務(wù)是在月球上找水。

“太空”網(wǎng)站稱，月球南極地區(qū)終年不見(jiàn)陽(yáng)光的隕石坑和火山口內(nèi)部可能隱藏有大量水冰資源，可以供未來(lái)宇航員在月球長(zhǎng)期駐留使用，甚至可以從中提取火箭燃料。為此，“雅典娜”探測(cè)器配備了鉆探儀器，將深入月壤深達(dá)1米處采集樣本，并分析其中的水沉積物和其他化學(xué)物質(zhì)。同時(shí)它還攜帶了一個(gè)獨(dú)特的“跳躍”機(jī)器人，將落入月表深坑的永久陰影區(qū)內(nèi)展開(kāi)掃描，從而獲得這些可能隱藏水冰區(qū)域的第一手資料。此外，按照美國(guó)“阿爾忒彌斯”計(jì)劃的設(shè)想，未來(lái)在月球修建基礎(chǔ)設(shè)施需要遵循“月球原位開(kāi)發(fā)”的原則，更強(qiáng)調(diào)“就地取材”，“雅典娜”探測(cè)器還將收集月球巖石樣本，以了解月球巖石特性。

求穩(wěn)的日本“堅(jiān)韌”號(hào)

相比你追我趕的美國(guó)月球探測(cè)器，日本ispace公司的“堅(jiān)韌”月球探測(cè)器的飛行路線設(shè)計(jì)顯得更為從容。“太空”網(wǎng)站稱，日本在月球探測(cè)方面的經(jīng)驗(yàn)積累明顯偏少，尤其是作為私營(yíng)航天企業(yè)的ispace公司，在此方面無(wú)法與美國(guó)同行相比。因此“堅(jiān)韌”探測(cè)器將延續(xù)日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）于2024年首次成功登月的SLIM探測(cè)器的飛行路線，依靠地球和月球的引力設(shè)計(jì)一系列復(fù)雜的飛行路線實(shí)現(xiàn)加速，最終在數(shù)月之后抵達(dá)月球軌道。該公司負(fù)責(zé)人表示：“我們選擇了一條低能耗的軌道，但這不一定是壞事，因?yàn)榭梢栽诼L(zhǎng)的旅途中檢驗(yàn)多個(gè)系統(tǒng)?！贝撕?，ispace還將花費(fèi)兩周左右的時(shí)間為著陸做好準(zhǔn)備，最終將選擇在月球北半球的冷海地區(qū)降落。

據(jù)介紹，“堅(jiān)韌”是ispace公司的第二次登月嘗試。2023年，該公司“白兔-R”著陸器第一次登月以失敗告終，當(dāng)時(shí)該探測(cè)器對(duì)降落高度的判斷出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致燃料耗盡墜毀在月球表面。按計(jì)劃，“堅(jiān)韌”探測(cè)器在著陸成功后將釋放一輛微型月球車收集月壤并展開(kāi)分析。同時(shí)該探測(cè)器還搭載有多種科研設(shè)備，例如水電解槽實(shí)驗(yàn)設(shè)備將試圖證明從月球水資源中生產(chǎn)氧氣和氫氣的可行性。

本文為科普中國(guó)·創(chuàng)作培育計(jì)劃扶持作品

作者：環(huán)球時(shí)報(bào)

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

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