SpaceX火箭携私人月球着陆器、NASA轨道器升空，开启月球寻水之旅

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IT之家 2 月 27 日消息，北京时间今早，SpaceX 的猎鹰 9 号火箭从美国国家航空航天局（NASA）肯尼迪航天中心（KSC）发射升空，将 Athena 私人探测器和 NASA 的月球先锋（Lunar Trailblazer）轨道器送入太空。

Athena 探测器由总部位于休斯顿的太空飞行公司 Intuitive Machines 制造，搭载了 10 台 NASA 科学仪器，其中许多旨在寻找月球水冰的迹象，月球先锋轨道器则将在更高的轨道上开展类似工作。这些任务对 NASA 至关重要，因为该机构计划通过其阿尔忒弥斯计划在月球上建立一个人类居住点。

NASA 科学任务局副主任 Nicky Fox 在发射前的新闻发布会上表示：“我们对技术演示所交付的科学成果感到非常兴奋，这将为人类重返月球以及前往火星的旅程做好准备。”

猎鹰 9 号火箭点火升空大约 8.5 分钟后，火箭的第一级助推器成功返回地球，并在 SpaceX 的“引力不足”号无人船上按计划着陆。这是猎鹰 9 号助推器（B1083）的第九次发射和着陆。

火箭的上级继续飞行，于发射后 43.5 分钟将 Athena 送入月球转移轨道，随后在四分钟后按计划部署了月球先锋轨道器。

Athena 的任务被称为 IM-2，因为这是 Intuitive Machines 在过去两年内第二次向月球发射探测器。IM-2 是 NASA 商业月球有效载荷服务（CLPS）计划的一部分，该计划旨在通过商业合作将科学和技术设备送往月球。

Athena 的雄心勃勃的任务集中在月球南极的水冰和其他资源上，并探索未来任务利用这些资源实现可持续太空居住的可能性 —— 这一过程被称为原位资源利用（ISRU）。为了实现 IM-2 的所有目标，探测器携带了两辆辅助车辆：一辆名为 MAPP（移动自主勘探平台）的迷你探测车，由科罗拉多州的 Lunar Outpost 公司制造；以及一个名为 Grace 的 Intuitive Machines“跳跃”机器人，其将通过跳跃探索着陆点周围的区域。

IM-2 任务是在 Intuitive Machines 的历史性首次任务 IM-1 之后仅一年多的时间内发射的。IM-1 探测器“奥德修斯”于 2024 年 2 月发射，也是 CLPS 任务的一部分。奥德修斯成功着陆月球表面，成为首个实现软着陆的私人航天器。然而，由于着陆速度过快，探测器的一条着陆腿折断，导致其在着陆时翻倒，进而阻挡了高增益天线，使得 NASA 未能收集到部分预期数据。

“这次，我们希望能够更精准地着陆。”Intuitive Machines 太空系统高级副总裁 Trent Martin 在发射前对 Space.com 表示。

Athena 将前往月球的蒙斯蒙通地区，科学家们认为那里有足够的水冰沉积物可供 ISRU 研究。如果一切顺利，探测器将在四到五天后进入月球轨道，随后在 1.5 到三天后着陆，并在月球表面运行约 10 个地球日。

探测器的主要科学设备被称为 PRIME-1（极地资源冰开采实验 1），包括两个独立的仪器：用于探索新地形的表岩屑冰钻（TRIDENT）和用于观察月球操作的质谱仪（MSolo）。这对仪器将协同工作，收集并分析从月球表面以下回收的样本。TRIDENT 可以从高达 1 米的深度提取材料，而 MSolo 将测试样本中的化合物，如水和二氧化碳。

IM-2 的“跳跃”机器人 —— 以开创性计算机科学家和数学家格蕾丝・霍珀命名的 Grace，被设计为在 Athena 着陆区附近约 1.6 公里范围内进行探索。Grace 将利用其推进器、惯性测量单元、星体跟踪器、激光雷达和态势感知相机从一个位置跳到另一个位置。其主要目标之一是附近陨石坑的永久阴影区 —— 这种环境是轮式探测车无法探索的。

陨石坑底部将超出 Grace 与 Athena 通信所需的视线范围。MAPP 探测车将填补这一通信空白，因为其配备了月球首个蜂窝网络。MAPP 将在月球表面部署，测试月球表面通信系统（LSCS）的高速、长距离通信能力。SCLS 由诺基亚贝尔实验室开发，使用现有 4G / LTE 网络中已有的组件。

Athena 还配备了一个激光反射器阵列（LRA）—— 八个固定在着陆器上的镜子，用于测试激光光线的反射，以便为轨道和接近的航天器提供更精确的定位。这一概念类似于帮助引导飞机降落的跑道反射器，且 LRA 无需电源或机械控制即可运行。

与此同时，月球先锋轨道器将进入月球轨道，开始绘制月球表面的水冰沉积物地图。NASA 表示，该探测器的数据将与 Athena 仪器收集的近距离信息相辅相成，尤其是 PRIME-1 任务的数据。

“这将使我们能够将 PRIME-1 任务的发现进行情境化，并扩展到月球其他可能的区域。”月球先锋轨道器首席研究员 Bethany Ehlmann 在发射前表示。

NASA 最初以 4700 万美元（IT之家备注：当前约 3.41 亿元人民币）购买了 IM-2 任务，但由于 NASA 在多年间提出的一系列变更要求，如从 Athena 的一个仪器获取温度数据等，任务费用增加到了 6250 万美元。

Athena 抵达月球轨道后，将不会孤单。IM-2 和月球先锋轨道器是 2025 年迄今第三和第四次月球任务。Firefly Aerospace 的“蓝幽灵”号任务和日本 ispace 公司的“韧性”号着陆器均于 1 月发射前往月球，Firefly 的“蓝幽灵”号计划在 Athena 着陆前的几天内抵达月球表面。

“蓝幽灵”号任务也属于 NASA 的 CLPS 计划，将向月球表面运送一套不同的 NASA 科学和技术有效载荷。而“韧性”号并未搭载 NASA 的有效载荷，但 NASA 已与 ispace 签订合同，要求其为 NASA 收集月球表岩屑（月球土尘），NASA 将拥有该样本的所有权，尽管目前没有将其带回地球的计划。

Athena 和月球先锋轨道器并非猎鹰 9 号火箭今天唯一送入太空的航天器。火箭还搭载了由小行星采矿公司 Astroforge 制造的“奥丁”号航天器，以及由 Epic Aerospace 提供的 CHIMERA GEO 1 轨道转移飞行器。