為什麼像直覺（LUNR）這樣的私營公司登陸月球很困難？- 彭博社

日本的智能登月器於1月19日倒置着登陸月球。圖片由月球探險車2號SLIM拍攝。

JAXA/Takara Tomy/Sony Group Corp自1972年以來，美國首次重返月球。

紐約時間週四下午6:23， 直覺機器公司在月球上成功着陸了一艘機器人飛船，成為第一家成功將一輛完整的車輛放置在月球表面的私人公司。

美國宇航局為此次任務支付了近1.18億美元，在X社交媒體平台上發表祝賀：“您的訂單已送達……到月球！” 直覺機器公司最終將與美國宇航局合作，向月球發送另外兩個登陸器。

隨着國家太空雄心的增長和太空業務的擴張，公司們爭相爭奪在月球上首次成功着陸私人飛行器的頭銜。直到今天，沒有一家公司取得成功。以色列非營利組織SpaceIL在2019年嘗試過，但其飛行器速度過快，在月球表面墜毀。去年，總部位於東京的 Ispace公司失去了與其登陸器的聯繫。而今年1月，總部位於匹茲堡的Astrobotic公司的登陸器在到達太空後發生了發動機故障。

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自從美國成功地將人類送上月球半個世紀前，為什麼對公司甚至國家來説再次實現這一目標如此困難呢？

月球是一個惡劣的環境。設計能夠在其表面航行的航天器很困難，而在地球上幾乎不可能再現那些情況進行測試。而私營公司的資源與1960年代NASA所擁有的相比相形見絀：當時NASA的資金曾一度膨脹到美國聯邦預算的大約4%。

最大的障礙可能是21世紀的工程師和公司幾乎沒有或根本沒有登月經驗。自人類設計併發送登月器以來已經過去了50多年，因此公司幾乎是從零開始，並且要使用新技術。

“我們説我們以前去過那裏，但這些公司以前沒有去過那裏，” 菲利普·梅茨格，佛羅里達中央大學的行星物理學家在一次採訪中説道。“這確實是正在被完善和成熟的新技術。”

重返月球

自1972年最後一次阿波羅任務之後，NASA將注意力從月球轉向了太空船、國際空間站和其他目標。各種政府提議重返月球，但這些計劃都未能經受住政治上的逆風。但在2017年，唐納德·特朗普總統 激勵 NASA啓動了“阿爾忒彌斯”計劃，以重新送人類返回月球。

太空機構的目標是在月球上建立可持續的存在，聲稱學會在那裏生活和工作最終將幫助人類探索太陽系。

這意味着有很多有利可圖的政府合同。與阿波羅時代不同的是，私營公司有潛力到達那裏 —— 在NASA的一點幫助下。直覺機器和Astrobotic都與太空機構的CLPS計劃合作，旨在促進阿爾忒彌斯任務的商業登陸器的發展。

宇航員尤金·A·瑟南在1972年12月NASA的第六次也是最後一次阿波羅登月任務期間登上月球表面。來源：NASA然而，月球探索仍然存在着物理挑戰。穿越太空真空到達月球本身就是一場挑戰。航天器必須應對温度的劇烈變化，取決於車輛的哪些部分面向太陽，並且它們經常受到宇宙射線的轟炸 —— 這些是從太陽或深空中流動的輻射粒子，很容易燒燬沒有受到良好保護的電子設備。

月球的直徑大約是地球的四分之一，整體重力要小得多，這使得將航天器操縱進入軌道變得困難。其崎嶇的地形、隕石坑和其他因素使得重力分佈不均勻。

“當你繞月球軌道運行時，最終會撞上月球，因為不規則的重力會擾亂你的軌道，”梅茨格説。“因此，你必須具有能夠準確理解你所處位置並能夠實時調整的導航系統。”

與地球不同，地球有大氣層可以幫助減緩返回航天器的下落速度，而月球幾乎沒有大氣層。要在月球上着陸，幾乎所有航天器都必須使用某種形式的火箭發動機，以使它們輕輕地降落到地面上。航天器必須精確地燃燒發動機，以使它們相對於地面幾乎停止。否則它們就有墜毀的風險。

所有這些都需要知道航天器即將着陸的地形。機器着陸器通常依賴於車輛傳感器收集的信息，以及事先收集的着陸目標的圖像，這些圖像通常分辨率不是很高。月球與地球的距離使事情變得更加複雜。發送命令給這些航天器時通常會有幾秒鐘的延遲。

“你必須完全自主地完成所有這些工作，” 阿迪·多夫，中佛羅里達大學的副教授，正在參與一項登月任務，説道。“由於一切發生得非常迅速，人類無法實時糾正事情。”

這可能會導致像2023年Ispace所面臨的問題。最終，他們發現其月球着陸器遭遇了軟件故障，錯誤判斷了地面的高度，導致燃料耗盡並墜毀。

有時也會出現硬件故障。今年1月，日本宇宙航空研究開發機構將其“探月智能登陸器”成功降落在離預定目標55米（180英尺）的地方。顯然是發動機問題導致車輛頭朝下着陸 ，而不是側着陸。因此，儘管它完整着陸，但由於無法正確給太陽能電池充電，其任務提前結束。

南極點

對直覺機器來説，增加了難度的是其指定的目標。最初，該公司希望在月球相對平坦的赤道附近着陸，這也是阿波羅任務着陸的地方。但是NASA要求該公司將着陸點改為月球的南極區域，這是許多國家一直在關注的地方，印度在去年八月成功着陸其“月船三號”後，俄羅斯的嘗試失敗。

訪問月球的無人航天器收集的數據證實，南極的許多隕石坑可能含有冰的水囊。NASA和其他機構可能對開採這些冰感興趣，這些冰可以用於飲用水或農作物。如果將其分解成其元素成分——氫和氧——這些水也可以成為未來火箭的推進劑。但目前尚不清楚那裏有多少冰以及其狀態如何。

NASA最終希望在這一地區着陸未來的“阿爾忒彌斯”宇航員，並依靠直覺機器的着陸器為美國提供首次地面視圖。該地區佈滿了隕石坑，從軌道到那裏的着陸甚至比赤道更困難。改變着陸位置需要額外的分析和工程，幾乎就像在規劃一次全新的任務一樣。

“我們將前往月球上我們從未到過的完全不同的地方，”道夫説道。“這有點像説我們已經探索了整個南極洲或整個非洲，而我們只去過海岸。”

雖然月球航天器在地球上經過多年的測試，但要知道它們是否會成功，唯一的辦法就是在太空中測試它們。但即使如此，也有其侷限性。

“如果你撞車太多次，政客們就會讓你放棄嘗試，”梅茨格説。“如果這是商業行為，投資者就會退出。所以你並不擁有無限次嘗試的機會。”

對於直覺機器來説，第一次嘗試似乎已經成功了。用NASA管理局局長比爾·尼爾森的話來説，這一壯舉“展示了NASA商業合作的力量和前景。”

一家總部位於休斯敦的初創公司的登月器於週四成功着陸，成為首個完整着陸在月球表面的私人航天器。

直覺機器公司的登月器，暱稱奧德修斯，於週四美國東海岸時間下午6:23抵達月球，儘管短暫的通訊中斷意味着航天器的確切狀態並不清楚。這是自1972年NASA進行阿波羅計劃以來，美國製造的航天器首次完整抵達月球。