堅(jiān)韌號著陸器終究還是沒能堅(jiān)韌不倒,遺憾沒有堅(jiān)持到最后。東京時間2025年6月6日4:17(北京時間3:17),白兔-R 任務(wù)2(HAKUTO-R Mission 2)的堅(jiān)韌號著陸器試圖以首個非美國商業(yè)航天器實(shí)現(xiàn)月球軟著陸的歷史性壯舉。然而,卻在距離目標(biāo)僅90秒時墜毀在寒海(Mare Frigoris)地區(qū),加入失敗名單。這是 ispace 兩年內(nèi)第二次與登月擦肩而過,僅因技術(shù)問題功虧一簣。下面我們就來看看白兔-R 任務(wù)2號的完整故事——到底發(fā)生了什么、為何失敗,以及這對蓬勃發(fā)展的商業(yè)月球產(chǎn)業(yè)意味著什么。
●旅程:五個月的月球漫游
堅(jiān)韌號著陸器(Resilience lander)于2025年1月15日06:11:39 UTC,從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角發(fā)射,搭乘 SpaceX 獵鷹9號火箭,開啟了為期4.5個月的月球之旅。它與螢火蟲航天(Firefly Aerospace)的藍(lán)色幽靈號(Blue Ghost)著陸器共享此次發(fā)射,后者選擇更快的路線,并于3月2日成功著陸,成為21世紀(jì)西方國家首次實(shí)現(xiàn)軟著陸的登月任務(wù)。而堅(jiān)韌號著陸器則采用了低能耗轉(zhuǎn)移軌道,這條迂回路徑使其最遠(yuǎn)飛至距離地球150萬公里處,包括在2月15日進(jìn)行了一次月球飛掠,最近距離月面8400公里。這種省油的路線使 ispace 能夠最大化載荷容量,但也拉長了任務(wù)時間線,為測試航天器系統(tǒng)提供了充足機(jī)會。
5月6日20:41 UTC,堅(jiān)韌號著陸器進(jìn)入高度橢圓的月球軌道(近月點(diǎn)44公里,遠(yuǎn)月點(diǎn)5910公里,傾角104度——該數(shù)據(jù)由公民科學(xué)家 Scott Tilley 計算得出)。隨后幾周,通過一系列機(jī)動操作,包括5月28日的一次10分鐘引擎燃燒,著陸器進(jìn)入100公里的圓形軌道。這臺干重340公斤的著陸器每兩小時繞月一圈,完成了十個任務(wù)里程碑中的第八個。一切似乎都在為寒海(Mare Frigoris)的歷史性著陸鋪平道路。寒海是一片相對平坦的玄武巖平原,位于月球北半球,巨石障礙少,且能與地球保持持續(xù)通信。
堅(jiān)韌號著陸器搭載了多樣化的有效載荷:由 ispace 盧森堡分部制造的5公斤微型漫游車堅(jiān)韌(Tenacious),計劃為 NASA 采集月壤樣本;高砂熱工公司(Takasago Thermal Engineering Co.)的水電解裝置;優(yōu)格林公司(Euglena Co.)的藻類食品生產(chǎn)模塊;國立中央大學(xué)(National Central University)的深空輻射探測器;萬代南夢宮(Bandai Namco)的宇宙世紀(jì)憲章(Charter of the Universal Century)紀(jì)念牌;以及聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)的記憶盤,保存了275種人類語言。堅(jiān)韌號漫游車還攜帶了一件文化藝術(shù)品——瑞典藝術(shù)家 Mikael Genberg 設(shè)計的微型紅色小屋月屋(Moonhouse),計劃放置在月球表面。這項(xiàng)任務(wù)由歐洲空間局的 ESTRACK 網(wǎng)絡(luò)支持,是一項(xiàng)全球合作的壯舉,承載著極高的期望。
●降落:一個六階段計劃的崩塌
ispace 為堅(jiān)韌號著陸器制定了詳細(xì)的六階段下降計劃,目標(biāo)是將速度從100公里高度的5800公里/小時減至距離月面10米時的2公里/小時▼
第一階段:離軌插入(DOI)– 5800公里/小時,100公里高度(著陸前67至66分鐘)。
第二階段:滑行下降 – 6000公里/小時,100公里至20公里(著陸前66至13分鐘)。
第三階段:制動燃燒 – 6000公里/小時至380公里/小時,20公里至3公里(著陸前13至2分鐘)。
第四階段:制動燃燒與俯仰調(diào)整 – 380公里/小時至120公里/小時,3公里至1公里(著陸前2至1分鐘)。
第五階段:終端下降 – 120公里/小時至2公里/小時,1公里至10米(著陸前1分鐘至20秒)。
第六階段:終端著陸 – 2公里/小時至0公里/小時,10米至0米(著陸前20秒至著陸)。
下降過程起初順利。離軌燃燒和俯仰調(diào)整校正了著陸器的姿態(tài),主推進(jìn)器在六個輔助推進(jìn)器的協(xié)助下執(zhí)行了制動階段。遙測數(shù)據(jù)顯示堅(jiān)韌號著陸器按計劃下降,直到第五階段,高度達(dá)到52米時,災(zāi)難降臨。最后的讀數(shù)顯示速度為187公里/小時——遠(yuǎn)超軟著陸所需的速度——隨后高度讀數(shù)驟降至-300米,表明著陸器已撞入月面以下。通信在預(yù)定著陸前90秒中斷,至6月6日08:00 JST(北京時間6月6日07:00),ispace 任務(wù)控制中心確認(rèn)無法恢復(fù)與著陸器的通信,判定任務(wù)失敗,著陸器很可能發(fā)生了硬著陸(即撞擊月面)。
●罪魁禍?zhǔn)祝杭す鉁y距儀的致命延遲
ispace 初步分析指出,失敗關(guān)鍵在于激光測距儀——一個用于測量與月面距離的傳感器。在終端下降階段,測距儀無法及時提供有效測量數(shù)據(jù),導(dǎo)致著陸器未能充分減速。ispace 表示:「著陸器無法減速至軟著陸所需的預(yù)定速度,很有可能在月面上進(jìn)行了硬著陸。」
與2023年的白兔-R 任務(wù)1號(HAKUTO-R Mission 1)不同——那次失敗是由于軟件錯誤導(dǎo)致高度計誤判高度(使著陸器在5公里高度懸停并耗盡燃料),這次失敗源于硬件問題,提醒人們月球環(huán)境是多么無情。
激光測距儀的延遲可能有多種原因:塵埃干擾、意外的表面反射率,或硬件故障。盡管寒海著陸點(diǎn)比白兔-R 任務(wù)1號選定的阿特拉斯隕石坑(Atlas Crater)更平坦,但微小的地形變化可能仍干擾了傳感器。ispace 首席技術(shù)官 Ryo Ujiie 指出,此次問題與白兔-R 任務(wù)1號的軟件故障不同,但公司尚未確定根本原因。深入調(diào)查——很可能需要借助 NASA 的月球勘測軌道飛行器(LRO)——對于理解失敗至關(guān)重要。
●兩次失敗對比:白兔-R 任務(wù)1與2
這不是 ispace 第一次在月球上心碎。白兔-R 任務(wù)1號于2022年12月發(fā)射,同樣進(jìn)入月球軌道,但于2023年4月25日墜毀,原因是軟件錯誤導(dǎo)致著陸器在5公里高度懸停,耗盡燃料后墜落。白兔-R 任務(wù)2號本應(yīng)是一次救贖之旅,吸取了第一次失敗的教訓(xùn)——升級了軟件,選擇了更平坦的著陸點(diǎn),并優(yōu)化了下降策略。然而,結(jié)果卻驚人地相似:在寒海地區(qū)的硬著陸,與白兔-R 任務(wù)1號命運(yùn)相同。
兩者的關(guān)鍵區(qū)別在于失敗模式。白兔-R 任務(wù)1號的軟件錯誤拒絕了有效的高度計數(shù)據(jù),因?yàn)橹懫黠w越了一個隕石坑邊緣,暴露了數(shù)據(jù)處理的致命缺陷。白兔-R 任務(wù)2號的硬件失敗——激光測距儀的延遲——表明盡管 ispace 解決了軟件問題,卻低估了月球環(huán)境下傳感器可靠性的挑戰(zhàn)。兩次任務(wù)都突顯了一個反復(fù)出現(xiàn)的主題:下降的最后時刻對商業(yè)月球著陸器來說是一場嚴(yán)峻的考驗(yàn),分秒之間的決策和環(huán)境變量可能導(dǎo)致滅頂之災(zāi)。
●損失:科學(xué)、文化與商業(yè)夢想
堅(jiān)韌號著陸器的失利不僅是 ispace 的驕傲受挫。堅(jiān)韌號漫游車——首臺歐洲制造的月球漫游車,原本計劃為 NASA 采集月壤樣本,推進(jìn)人類對月球資源的理解。高砂熱工公司的水電解裝置和優(yōu)格林公司的藻類實(shí)驗(yàn)為未來的月球居住提供了希望,國立中央大學(xué)的輻射探測器本可為深空旅行安全提供數(shù)據(jù)。文化上,聯(lián)合國教科文組織的記憶盤和月屋是人類多樣性和創(chuàng)造力的象征,如今很可能已在月球表面化為碎片。
對 ispace 而言,失敗對于在 NASA 商業(yè)月球載荷服務(wù)(CLPS)計劃中的角色構(gòu)成了威脅。該公司美國分部與 Draper 合作,正在為2027年的月球背面任務(wù)開發(fā)頂點(diǎn)1.0(APEX 1.0)著陸器,這是一項(xiàng)更復(fù)雜的探月任務(wù),需要中繼衛(wèi)星進(jìn)行通信。NASA 已通過阿爾忒彌斯(Artemis)計劃投資于 ispace,現(xiàn)在可能會更仔細(xì)更嚴(yán)格地審查其可靠性。 ispace CEO 袴田武史(Takeshi Hakamada)承認(rèn)這種不確定性,表示:「我們希望繼續(xù)與 NASA 對話,但這取決于 NASA 的決定?!?/p>
經(jīng)濟(jì)上,風(fēng)險同樣巨大。雖然白兔-R 任務(wù)2號的花費(fèi)低于白兔-R 任務(wù)1號的1億美元,但 ispace 無法承受連續(xù)失敗。該公司于2022年在東京證券交易所上市,股價最初飆升,但在白兔-R 任務(wù)1號失敗后暴跌。白兔-R 任務(wù)2如今失敗可能進(jìn)一步侵蝕投資者信心,尤其是在螢火蟲航天(Firefly Aerospace)和直覺機(jī)器(Intuitive Machines)等競爭對手取得相當(dāng)成功的背景下。
●影響:商業(yè)月球競賽降溫?
月球舞臺上商業(yè)玩家日益增多,每家公司都在努力證明私人企業(yè)能在只有政府曾經(jīng)成功的領(lǐng)域中勝出。美國、俄羅斯、中國、印度和日本五個國家已實(shí)現(xiàn)機(jī)器人月球著陸,但商業(yè)努力的結(jié)果好壞參半。螢火蟲航天的藍(lán)色幽靈號(Blue Ghost)于2025年3月成功著陸,成為首家私營月球著陸器,盡管直覺機(jī)器公司的 IM-1 和 IM-2 任務(wù)以著陸器傾倒告終,但仍實(shí)現(xiàn)部分任務(wù)。而太空機(jī)器人技術(shù)公司的游隼號(Peregrine)在2024年未能到達(dá)月球,墜回地球。
ispace 接連兩次失敗凸顯了月球著陸的巨大挑戰(zhàn)。月球沒有大氣層,無法進(jìn)行空氣動力制動,著陸器完全依賴推進(jìn)器減速。不平坦的地形和低重力(地球的六分之一)使導(dǎo)航和可靠性更加復(fù)雜化。即使是微小的錯誤,如傳感器讀數(shù)延遲或高度誤判,也可能引發(fā)災(zāi)難性后果。
然而,商業(yè)月球競賽遠(yuǎn)未結(jié)束。藍(lán)色起源和太空機(jī)器人技術(shù)公司計劃在2025年底前進(jìn)行著陸,NASA 重返月球的阿爾忒彌斯計劃目標(biāo)是最早2027年讓人類重返月球,隨后中國計劃在2030年實(shí)現(xiàn)載人登月。ispace 則表示不會退縮。CEO 袴田武史將公司的歷程比作 SpaceX 早期的掙扎,指出 SpaceX 在獵鷹系列火箭多次失敗后最終主導(dǎo)了發(fā)射市場。他在6月6日的新聞發(fā)布會上說:「我們將這次失敗看作邁向成功的墊腳石?!?/p>
●ispace 下一步
ispace 當(dāng)務(wù)之急是分析堅(jiān)韌號著陸器的遙測數(shù)據(jù),確定激光測距儀的失敗原因。是硬件缺陷、環(huán)境干擾,還是設(shè)計疏忽?答案將塑造公司對下一任務(wù)——2027年的頂點(diǎn)1.0(APEX 1.0)的策略。這臺更大的著陸器將瞄準(zhǔn)月球背面的薛定諤盆地(Schr?dinger Basin),需要更高的精度和可靠性。
除了技術(shù)修復(fù),ispace 還必須解決更深更廣的問題。它能否平衡商業(yè)任務(wù)的成本限制與月球成功所需的嚴(yán)格測試?NASA 和其他合作伙伴是否會在公司迭代時保持耐心?ispace 2040年打造月球谷(Moon Valley)定居點(diǎn)的愿景,能否承受連續(xù)失敗的財務(wù)和聲譽(yù)代價?
現(xiàn)在,月球依然是一位冷酷的異星情人,對人類雄心無動于衷。白兔-R 任務(wù)2號的失敗提醒人們,通往月球探索的道路充滿了刺激與磨難。在堅(jiān)韌號著陸器的殘骸中,仍有一線希望——人類不懈追求超越地球的證明,即便星辰看似遙不可及。隨著 ispace 冷靜審視殘骸,月球探索的征程仍會繼續(xù),一次次艱難的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),鋪就未來的路。
參考信息索引:
HAKUTO-R Mission 2 lost during landing attempt - NASASpaceFlight.com
Private lunar lander from Japan crashes into moon in failed mission - phys.org
ispace’s Resilience lander crash lands on the Moon - Spaceflight Now
ispace:Mission 2 “SMBC x HAKUTO-R VENTURE MOON”
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