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哪家私人航天公司将第一个帮助美国宇航局运送返回月球所需的机器人?

时间:2024-02-29 23:09:42 技术落地

来自休斯顿的航空航天公司 Intuitive Machines 周三证实,计划于 2021 年使用 SpaceX Falcon 9 火箭从佛罗里达州太空海岸发射商业月球着陆器任务。

其任务是将各种组件运送到月球,包括 NASA 的五台科学仪器,以及该公司的第一个机器人月球着陆器 Nova-C。

Intuitive Machines 是 NASA 五月份选定的三家公司之一,通过商业月球有效载荷服务 (CLPS) 计划向月球运送政府资助的科学仪器,因此 SpaceX 接收了该项目。

本质上是来自美国宇航局,帮助将第一批机器人送上月球。

NASA预计到2024年实现载人重返月球,但在此之前需要派出多个着陆机器人进行勘测。

Intuitive Machines 考察了多家火箭发射提供商,最终选择了 SpaceX 的解决方案。

Nova-C 月球机器人着陆器将通过猎鹰 9 号火箭从美国宇航局佛罗里达州肯尼迪航天中心的 39A 发射场发射。

Xombie Launch.jpg Masten 空间系统公司的火箭 Xombie 在测试其 Draper 导航系统后降落在莫哈韦垂直着陆。

马斯滕希望在 2021 年开始登月。

(美国宇航局)2019 年 6 月 2 日最早在明年 9 月,一艘金属包层航天器将缓慢坠落到月球表面。

怀抱下方的复古火箭将向月球微弱的外层空间注入少量燃料,默默地减慢和操纵未航行的飞船。

当它的腿在阳光照射下的灰色表面上购买时,月亮将再次飘扬美国国旗。

但这一次,星条旗将装饰一艘不像阿波罗登陆器那样“为全人类”设计的航天器,而是旨在启动月球商业。

这一次,这艘航天器不再属于美国宇航局,而是属于建造和运营它的公司。

NASA 的商业月球有效载荷服务计划(CLPS)反映了该机构对 21 世纪的看法,即私有制是通向强大且自我维持的月球经济的最可靠途径,不仅 NASA 将向其他航天机构和私营公司支付运费,最终人们到达月球月球表面。

去年 11 月,CLPS 选择了 9 家公司开始研究机器人着陆器,以进行实验并将货物运送到月球表面。

上周,美国宇航局宣布最快将于明年秋天向太空中的三颗卫星发射尚未制定的科学有效载荷。

该机器人是该机构雄心勃勃的阿尔忒弥斯计划的一部分,该计划的目标是到 2024 年让人类重返月球表面。

新泽西州爱迪生的 Orbit Beyond 获得了 9700 万美元的奖励,将在 2020 年 9 月之前向雨海发射最多四个有效载荷。

月球陨石坑之一的熔岩平原;到 2021 年 7 月,总部位于匹兹堡的 Astrobotic 将获得 7950 万美元的奖励,用于将最多 14 个有效载荷运送到月球近侧的一个大型陨石坑 Lacus Mortis;总部位于休斯顿的 Intuitive Machines(休斯顿 Intuitive Machines)获得了 7700 万美元的奖励,其中包括将于 2021 年 7 月之前向 Oceanus Procellarum 交付最多 5 个有效载荷,Oceanus Procellarum 是太阳系中最大的神秘古代陨石坑。

其中一个陨石坑虽然这三家公司将首先发射,但去年秋天点名的所有九家公司仍然有资格竞标后续任务订单。

当副总统迈克·彭斯在三月份的国家太空委员会会议上宣布美国宇航员将“以任何方式返回月球”时他指的是到 2024 年底“必要的”,这是一种手段。

这是私人投资。

当时,政府的联邦预算请求并未反映新缩短的时间表,该时间表将回报的目标日期推迟了四年。

三个国家已经登陆月球,但其他国家也渴望加入这个兄弟会。

加拿大总理贾斯汀·特鲁多和他的女儿艾拉·格雷斯与宇航员詹妮弗·赛迪·吉本斯一起试驾朱诺 6 号月球车。

该飞行器在等待月球出现时已经在夏威夷火山进行了测试。

只有三个国家登上了月球,但其他国家都渴望加入这个兄弟会。

加拿大总理贾斯汀·特鲁多和他的女儿艾拉·格雷斯与宇航员詹妮弗·赛迪·吉本斯一起试驾朱诺 6 号月球车。

该飞行器在等待月球出现时已经在夏威夷火山进行了测试。

(Ryan Remiorz/美联社加拿大新闻社)Draper 首席董事 Seamus Tuohy 表示:“我又回到了美国西部的勘探工作。

”Draper 是去年秋天选定的 CLPS 承包商之一,但并不在宣布的三个承包商之列。

在五月。

商业。

“你有一两个人自己出去,或者你有一辆马车自己出去。

但当横贯大陆的铁路出现后,发展呈爆炸式增长。

德雷珀是创建阿波罗制导、导航和控制系统的实验室的后代,但其悠久的历史并没有使其进入美国宇航局的前三名。

德雷珀的着陆器,也许具有讽刺意味的是,它被命名为阿耳忒弥斯 7 号,是由一个财团建造的。

据Tuohy称,它已经获得了私人投资以及对NASA未来资金的承诺,Tuohy认为,以希腊月亮女神命名的阿耳忒弥斯阿波罗时代的遗产,相对于其他竞标NASA交付合同的公司来说,仍然具有优势。

“这实际上将是我们第七次……首次登陆月球。

甚至在副总统三月份令人瞠目结舌的宣布之前,多个 CLPS 资助者就表示该计划将推动月球探索。

“我们欢迎美国的鞭打效应。

政府正在向 NASA 提供帮助,并希望在 2024 年之前让美国人重返月球表面。

”总部位于卡纳维拉尔角的 Moon Express 创始人兼首席执行官鲍勃·理查兹 (Bob Richards) 说道。

美国登月计划于1972年12月19日开始。

当阿波罗17号飞船在南太平洋上空坠毁时,登月计划非正式终止。

宇航员吉恩·塞尔南和哈里森·施密特是最后一批登上月球的人,四年后,名为 Luna 24 的俄罗斯探测器将最后的月球样本带回地球。

又过了 37 年,月球才见到另一位来自地球的访客。

当它发生时,它来自中国。

中国嫦娥三号着陆器以中国神话中的月亮女神命名,于 2013 年 12 月 14 日着陆。

它包括一个名为玉兔号的小型月球车,这是自 1973 年苏联月球车 2 号长途跋涉以来的第一个着陆器。

CLPS 着陆器将在谦虚的。

多得多。

该计划规定,第一批 CLPS 车辆必须能够将至少 22 磅的重量运送到月球。

这对于船员补给来说太小了,更不用说船员了,但足以进行一些实验。

2020 年 9 月,当 Orbit Beyond 的着陆器搭载猎鹰 9 号火箭飞行时,其飞行器中将配备一个小型漫游车,类似于火星探路者任务中使用的 23 磅重的 Sojourner 漫游车。

Astrobotic 的着陆器将于 2021 年 7 月发射,此次发射还将携带尚未确定的火星探测器。

在某些方面,CLPS 类似于 Google Lunar X 奖,这是一项私人资助但最终失败的登月竞赛。

这家科技巨头在一项竞赛中投资了 3000 万美元,建造一艘可以登陆月球、行驶 500 米并向地球发送高清视频的航天器。

该竞赛于 2007 年在 Ansari X 奖之后宣布,当时 SpaceShipOne 成为第一艘两次穿越地球大气层和太空之间 62 英里高边界的私人建造的飞船。

但月球 X 奖于 2018 年 3 月结束,未能产生获胜者,甚至没有一次发射尝试。

33名参赛者减少至5名决赛入围者。

其中之一,以色列的 SpaceIL,于四月尝试登月。

它的 Beresheet 船坠毁了。

其他公司争夺月球 X 奖的日子越来越近:Moon Express 预计将于 2020 年首次亮相。

Moon Express 的理查兹表示,模块化设计使其核心着陆器 MX-1 能够轻松适应货物需求不同的客户的需求从一个使命到另一个使命。

就像苏打水可以用四条腿栖息一样(大多数着陆器看起来或多或少都像)一样,它可以向月球表面输送约 66 磅的重量。

最大的型号 MX-9 可减重 1,100 磅。

“这是一个可以针对规模经济进行优化的共同核心,”理查兹说。

“这就像乐高一样。

我们希望通过这种方式复制 SpaceX 在发射器业务中所取得的成就。

”发动机测试期间 MTV-1X 的红外图像。

(Moon Express, Inc.) Astrobotic 还提供一种名为 Griffin 的重型升降机,它可以将与 Moon MX-9 尺寸相同的货物(最大 1100 磅)存放在地面上。

对于较小的有效载荷,它为 Peregrine 的首次任务提供了近 200 磅的有效载荷,为未来的任务提供了近 600 磅的有效载荷。

第一次着陆的目标区域约为 15 英里 x 7.5 英里,但这次任务将作为新导航传感器系统的试飞,桑顿希望该系统能够提高后续着陆的准确性。

“如果进展顺利,在下一次任务中我们可能会在距离目标一百米(328英尺)以内着陆,”他说。

“我们不想让第一个任务变得太难。

” Astrobotic 已有约十几名客户预订了 2021 年的太空航班,其中包括极乐空间 (Elysium Space),该公司将“具有象征意义的遗骸部分”打包送往月球; Astroscale,一家太空碎片清除公司;以及向月球发送小纪念品的 DHL Moonbox。

Draper 的 Tuohy 表示,他的公司无法在 X 奖的最后期限前完成任务是资金问题,而不是技术问题。

阿耳忒弥斯 7 号与阿波罗登月舱类似,但它可以做旧登月舱无法做到的事情:它可以跳跃。

图希说,X-Prize 规则规定参赛者的航天器必须具有机动性,但不需要漫游车。

他开玩笑说德雷珀在作弊:“规则中没有任何内容规定你必须与地面接触。

我们的系统要着陆,然后在 500 米外起飞和降落,”他说。

“我们仍然认为有必要建造一个这样的系统来进入陨石坑。

现在我们能够作为承包商与美国宇航局交谈,我们建议的其中一件事就是使用推进力来弹跳。

” NASA科学任务理事会主任Thomas Zurbuchen表示,这些新型登月机器人的研发速度是NASA历史上最快的。

这是从事CLPS着陆器研究的公司的第一个客户。

Zurbuchen 承认,“我们正在做的事情确实很难高速完成。

我们是有目的的。

历史表明,有时我们需要两次尝试才能成功。

”其他观察家预计太空业务将日趋成熟,与其他行业类似。

“传统的航天产业是硬件产业,但服务和运营将变得越来越重要,”私人月球机器人探索公司ispace的创始人兼首席执行官Takeshi Hakemada表示,该公司一直是德雷珀的“着陆器设计代理”。

哈克马达说:“就像敏捷软件开发一样,渐进式开发对于航天工业将变得越来越重要。

”圣母院月球地质学家、跨学科月球探索咨询小组(LEAG)科学家名誉主席克莱夫·尼尔(Clive Neal)表示随着科学家对月球及其资源的了解越来越多,商业着陆器将继续增长。

CLPS 计划的步伐将实现探索和资源勘探,这将影响中型着陆器的设计,并最终影响人类着陆器的设计运输人员到长期或永久的前哨基地。

“不幸的是,我们一直在开发针对特定目的地的架构,”他说。

“与目的地无关”应该是做事的方式。

尼尔不相信太空经济会真正扩张直到人类在月球上永久存在。

之后,“航天机构可以将他们在月球上建造的基础设施出租给商业实体。

”Moon Express 的理查兹表示,模块化设计允许其核心着陆器 MX-1 ,轻松适应货物需求因任务而异的客户的需求。

就像苏打水可以用四条腿栖息一样(大多数着陆器看起来或多或少都像)一样,它可以向月球表面输送约 66 磅的重量。

最大的型号 MX-9 可减重 1,100 磅。

“这是一个可以针对规模经济进行优化的共同核心,”理查兹说。

“这就像乐高一样。

我们希望通过这种方式复制 SpaceX 在发射器业务中所取得的成就。

” Astrobotic 还提供一种名为 Griffin 的重型升降机,可以在地面上存放与 Moon MX-9 相同尺寸的货物(最多 1,100 磅)。

对于较小的有效载荷,它为 Peregrine 的首次任务提供了近 200 磅的有效载荷,为未来的任务提供了近 600 磅的有效载荷。

第一次着陆的目标区域约为 15 英里 x 7.5 英里,但这次任务将作为新导航传感器系统的试飞,桑顿希望该系统能够提高后续着陆的准确性。

“如果进展顺利,在下一次任务中我们可能会在距离目标一百米(328英尺)以内着陆,”他说。

“我们不想让第一个任务变得太难。

” Astrobotic 已有约十几名客户预订了 2021 年的太空航班,其中包括极乐空间 (Elysium Space),该公司将“具有象征意义的遗骸部分”打包送往月球; Astroscale,一家太空碎片清除公司;以及向月球发送小纪念品的 DHL Moonbox。

Draper 的 Tuohy 表示,他的公司无法在 X 奖的最后期限前完成任务是资金问题,而不是技术问题。

阿耳忒弥斯 7 号与阿波罗登月舱类似,但它可以做旧登月舱无法做到的事情:它可以跳跃。

图希说,X-Prize 规则规定参赛者的航天器必须具有机动性,但不需要漫游车。

他开玩笑说德雷珀在作弊:“规则中没有任何内容规定你必须与地面接触。

我们的系统要着陆,然后在 500 米外起飞和降落,”他说。

“我们仍然认为有必要建造一个这样的系统来进入陨石坑。

现在我们能够作为承包商与美国宇航局交谈,我们建议的其中一件事就是使用推进力来弹跳。

” NASA科学任务理事会主任Thomas Zurbuchen表示,这些新型登月机器人的研发速度是NASA历史上最快的。

这是从事CLPS着陆器研究的公司的第一个客户。

Zurbuchen 表示希望在今年年底前进行月球实验,但 Astrobotic 的 John Thornton 否认了任何 CLPS 竞争者准备在 2021 年第一季度之前发射的想法。

是时候出发了。

“他说。

Zurbuchen也承认,“我们正在做的事情确实很难高速完成。

我们是有目的的。

历史表明,有时我们需要两次尝试才能成功。

”其他观察家预计太空业务将日趋成熟,与其他行业类似。

“传统的航天产业是硬件产业,但服务和运营将变得越来越重要,”私人月球机器人探索公司ispace的创始人兼首席执行官Takeshi Hakemada表示,该公司一直是德雷珀的“着陆器设计代理”。

哈克马达说:“就像敏捷软件开发一样,渐进式开发对于航天工业将变得越来越重要。

”圣母院月球地质学家、跨学科月球探索咨询小组(LEAG)科学家名誉主席克莱夫·尼尔(Clive Neal)表示随着科学家对月球及其资源的了解越来越多,商业着陆器将继续增长。

CLPS 计划的步伐将实现探索和资源勘探,这将影响中型着陆器的设计,并最终影响人类着陆器的设计运输人员到长期或永久的前哨基地。

“不幸的是,我们一直在开发针对特定目的地的架构,”他说。

“与目的地无关”应该是做事的方式。

尼尔不相信太空经济会真正扩张直到人类在月球上永久存在。

之后,“航天机构可以将他们在月球上建造的基础设施出租给商业实体。

”他说。

技术人员准备测试安装在马斯滕空间系统上的霍尼韦尔机器人气动样本收集系统索迪亚克火箭。

(NASA/Lauren Hughes) 今年 2 月,NASA 宣布了 12 个月球有效载荷的初步阵容,所有这些都是月球上的科学仪器。

月球表面的中子能谱仪系统和先进中子测量系统将测量氢的丰度,这是月球重岩中水含量的代表。

这些信息可以帮助未来的任务规划者决定在哪里开采水来为火箭燃料和氧气提供氢气。

用于月球羽流研究的立体相机将拍摄 3D 图像,以了解着陆器发动机废气和灰尘堆积之间的相互作用。

该分析将帮助工程师为未来的任务设计着陆软件,并使他们能够更好地了解重岩石的特性,例如灰尘颗粒的大小以及它们在空气中停留的时间。

与此同时,月球还蕴藏着一些像尼尔这样的地球化学家想要解答的科学秘密。

研究它的成分可以让科学家了解地球的早期历史和太阳系的形成。

月球受到地球的屏蔽,免受来自太阳和其他宇宙源的射电噪声的影响,是太阳系中最安静的地方之一,尤其是它的背面,有一天可能会成为射电天文台主要所在地。

NASA 地质学家 Sarah Noble 表示,自 2018 年 1 月以来,月球科学界一直在与 NASA 合作,以确定未来研究的目标。

他们想要研究的主题包括太阳系的早期轰击历史、月球的构成以及月球磁力和月球火山的历史,这些可以揭示岩石世界的历史。

水开采、原材料建设和射电天文学都是非常不同的工作。

图希说,这就是九种送货服务有意义的原因之一。

对于月球而言,一种尺寸并不适合所有情况。

“这就像我买了一辆法拉利并用它去买杂货,”他说。

“在德雷珀,可能有一些有效载荷对我们特别有利,也有一些对我们特别不利。

因为 NASA 拥有这些不同的来源,所以他们可以建立一个速率,每年用不同的货物多次着陆。

”月球拥有如此多的可能资源——对于私营工业来说有如此多的潜在财富——以至于一些科学家越来越担心保护它。

国际宇航科学院和意大利国立航空航天大学的克劳迪奥·马科恩(Claudio Maccone)在最近的一篇论文中提出,在对面建立一个 1100 英里宽的无无线电区。

其他人一直呼吁对月球的含义进行更细致的讨论。

英国曼彻斯特大学月球研究员维拉·阿西斯·费尔南德斯发表了一篇论文,呼吁讨论重返月球的伦理和社会方面。

她认为,探索、开发和定居将从根本上改变月球表面,新的国际条约应确保对登月的全球管理。

“当我们计划下一步的宇宙冒险时,当第一批小型着陆器飞行时,它们将不会孤单。

嫦娥三号任务成功后,中国迅速动员起来,于2018年将一颗中继卫星送入地球之间的轨道和月球。

去年 5 月发射的桥探测器停在地球和月球之间,这样它就可以从月球另一面广播信号,这是世界首创。

然后,嫦娥四号着陆器于 12 月 7 日升空1月3日,探测器在月球另一侧的陨石坑着陆,这是在南极-艾特肯盆地的又一次首次着陆。

中国国家航空航天局制定了雄心勃勃的计划,计划增加更多的着陆器,并最终实现载人任务。

国家计划在12月发射嫦娥五号样本返回任务;印度也计划在今年登陆月球:月船二号将在月球南极附近着陆漫游者;欧洲航天局还有更加雄心勃勃的目标。

2016年,欧空局总干事扬·沃尔纳(Jan W?rner)描述了一个国际“月球村”,它将汇集科学家、艺术家、公共和私人团体进行持续的研究,为旅游业和资源勘探奠定基础。

尼尔表示,如果 NASA 今天的预算等于 20 世纪 60 年代阿波罗计划的预算,副总统彭斯所寻求的快速发展几乎是可以实现的。

但长达十年的 CLPS 计划旨在提供更快的速度。

“慢慢地构建功能很重要,”他说。

“你仔细考虑一下。

如果一年的预算较低,进度就会较慢。

这就是为什么最后期限变得困难,因为你为自己做好了失败的准备。

准备好了。

[CLPS] 不同的原因是出于商业原因。

这将使其可持续发展。

”托伊相信,明年首次发射后,月球任务频率的增加将鼓励创新。

“像火星洞察号这样的任务非常壮观,它们非常珍贵,你要小心你所采取的行动和你一起,”他说。

“但是当你每个月去一次时,你可以开始说,‘嘿,让我们把烤箱放在烤箱上。

我们来试试吧。

你可以开始做看起来更危险的事情。

这不是你职业生涯中到达那里的唯一机会,”58 岁的尼尔说,他也不希望在有生之年看到人类登上火星,但他确实认为他会与人类一起生活在月球上,“只是“在这里工作或旅行,而不是宇航员或科学家。

”他说,“我希望圣母大学的毕业生能回来并说,‘我要在月球上工作’。

”在人类第一次接触月球五十年后,月球仍然只能通过国家财富才能到达。

CLPS 最终可能会扩大覆盖范围。

NASA 正计划向月球发送一组机器人,埃隆·马斯克 (Elon Musk) 旗下的私人航天公司 SpaceX 是第一个接受这项任务的公司。

周三宣布,SpaceX 猎鹰 9 号火箭将在 2021 年搭载来自休斯敦 Intuitive Machines 的 Nova-C 着陆器飞往月球。

中国在这一领域的发展已经领先于世界。

相信中国有能力、有信心将发射器送上月球。

不久的将来会有更多的国产机器人登上月球、进入太空,为探月工程做出更好更大的贡献。