为什么像直觉（LUNR）这样的私营公司登陆月球很困难？- 彭博社

日本的智能登月器于1月19日倒置着登陆月球。图片由月球探险车2号SLIM拍摄。

JAXA/Takara Tomy/Sony Group Corp自1972年以来，美国首次重返月球。

纽约时间周四下午6:23， 直觉机器公司在月球上成功着陆了一艘机器人飞船，成为第一家成功将一辆完整的车辆放置在月球表面的私人公司。

美国宇航局为此次任务支付了近1.18亿美元，在X社交媒体平台上发表祝贺：“您的订单已送达……到月球！” 直觉机器公司最终将与美国宇航局合作，向月球发送另外两个登陆器。

随着国家太空雄心的增长和太空业务的扩张，公司们争相争夺在月球上首次成功着陆私人飞行器的头衔。直到今天，没有一家公司取得成功。以色列非营利组织SpaceIL在2019年尝试过，但其飞行器速度过快，在月球表面坠毁。去年，总部位于东京的 Ispace公司失去了与其登陆器的联系。而今年1月，总部位于匹兹堡的Astrobotic公司的登陆器在到达太空后发生了发动机故障。

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自从美国成功地将人类送上月球半个世纪前，为什么对公司甚至国家来说再次实现这一目标如此困难呢？

月球是一个恶劣的环境。设计能够在其表面航行的航天器很困难，而在地球上几乎不可能再现那些情况进行测试。而私营公司的资源与1960年代NASA所拥有的相比相形见绌：当时NASA的资金曾一度膨胀到美国联邦预算的大约4%。

最大的障碍可能是21世纪的工程师和公司几乎没有或根本没有登月经验。自人类设计并发送登月器以来已经过去了50多年，因此公司几乎是从零开始，并且要使用新技术。

“我们说我们以前去过那里，但这些公司以前没有去过那里，” 菲利普·梅茨格，佛罗里达中央大学的行星物理学家在一次采访中说道。“这确实是正在被完善和成熟的新技术。”

重返月球

自1972年最后一次阿波罗任务之后，NASA将注意力从月球转向了太空船、国际空间站和其他目标。各种政府提议重返月球，但这些计划都未能经受住政治上的逆风。但在2017年，唐纳德·特朗普总统 激励 NASA启动了“阿尔忒弥斯”计划，以重新送人类返回月球。

太空机构的目标是在月球上建立可持续的存在，声称学会在那里生活和工作最终将帮助人类探索太阳系。

这意味着有很多有利可图的政府合同。与阿波罗时代不同的是，私营公司有潜力到达那里 —— 在NASA的一点帮助下。直觉机器和Astrobotic都与太空机构的CLPS计划合作，旨在促进阿尔忒弥斯任务的商业登陆器的发展。

宇航员尤金·A·瑟南在1972年12月NASA的第六次也是最后一次阿波罗登月任务期间登上月球表面。来源：NASA然而，月球探索仍然存在着物理挑战。穿越太空真空到达月球本身就是一场挑战。航天器必须应对温度的剧烈变化，取决于车辆的哪些部分面向太阳，并且它们经常受到宇宙射线的轰炸 —— 这些是从太阳或深空中流动的辐射粒子，很容易烧毁没有受到良好保护的电子设备。

月球的直径大约是地球的四分之一，整体重力要小得多，这使得将航天器操纵进入轨道变得困难。其崎岖的地形、陨石坑和其他因素使得重力分布不均匀。

“当你绕月球轨道运行时，最终会撞上月球，因为不规则的重力会扰乱你的轨道，”梅茨格说。“因此，你必须具有能够准确理解你所处位置并能够实时调整的导航系统。”

与地球不同，地球有大气层可以帮助减缓返回航天器的下落速度，而月球几乎没有大气层。要在月球上着陆，几乎所有航天器都必须使用某种形式的火箭发动机，以使它们轻轻地降落到地面上。航天器必须精确地燃烧发动机，以使它们相对于地面几乎停止。否则它们就有坠毁的风险。

所有这些都需要知道航天器即将着陆的地形。机器着陆器通常依赖于车辆传感器收集的信息，以及事先收集的着陆目标的图像，这些图像通常分辨率不是很高。月球与地球的距离使事情变得更加复杂。发送命令给这些航天器时通常会有几秒钟的延迟。

“你必须完全自主地完成所有这些工作，” 阿迪·多夫，中佛罗里达大学的副教授，正在参与一项登月任务，说道。“由于一切发生得非常迅速，人类无法实时纠正事情。”

这可能会导致像2023年Ispace所面临的问题。最终，他们发现其月球着陆器遭遇了软件故障，错误判断了地面的高度，导致燃料耗尽并坠毁。

有时也会出现硬件故障。今年1月，日本宇宙航空研究开发机构将其“探月智能登陆器”成功降落在离预定目标55米（180英尺）的地方。显然是发动机问题导致车辆头朝下着陆 ，而不是侧着陆。因此，尽管它完整着陆，但由于无法正确给太阳能电池充电，其任务提前结束。

南极点

对直觉机器来说，增加了难度的是其指定的目标。最初，该公司希望在月球相对平坦的赤道附近着陆，这也是阿波罗任务着陆的地方。但是NASA要求该公司将着陆点改为月球的南极区域，这是许多国家一直在关注的地方，印度在去年八月成功着陆其“月船三号”后，俄罗斯的尝试失败。

访问月球的无人航天器收集的数据证实，南极的许多陨石坑可能含有冰的水囊。NASA和其他机构可能对开采这些冰感兴趣，这些冰可以用于饮用水或农作物。如果将其分解成其元素成分——氢和氧——这些水也可以成为未来火箭的推进剂。但目前尚不清楚那里有多少冰以及其状态如何。

NASA最终希望在这一地区着陆未来的“阿尔忒弥斯”宇航员，并依靠直觉机器的着陆器为美国提供首次地面视图。该地区布满了陨石坑，从轨道到那里的着陆甚至比赤道更困难。改变着陆位置需要额外的分析和工程，几乎就像在规划一次全新的任务一样。

“我们将前往月球上我们从未到过的完全不同的地方，”道夫说道。“这有点像说我们已经探索了整个南极洲或整个非洲，而我们只去过海岸。”

虽然月球航天器在地球上经过多年的测试，但要知道它们是否会成功，唯一的办法就是在太空中测试它们。但即使如此，也有其局限性。

“如果你撞车太多次，政客们就会让你放弃尝试，”梅茨格说。“如果这是商业行为，投资者就会退出。所以你并不拥有无限次尝试的机会。”

对于直觉机器来说，第一次尝试似乎已经成功了。用NASA管理局局长比尔·尼尔森的话来说，这一壮举“展示了NASA商业合作的力量和前景。”

一家总部位于休斯敦的初创公司的登月器于周四成功着陆，成为首个完整着陆在月球表面的私人航天器。

直觉机器公司的登月器，昵称奥德修斯，于周四美国东海岸时间下午6:23抵达月球，尽管短暂的通讯中断意味着航天器的确切状态并不清楚。这是自1972年NASA进行阿波罗计划以来，美国制造的航天器首次完整抵达月球。