直覺機器Nova-C月球着陸器

Nova-C是美國直覺機器公司(英語:Intuitive Machines)設計的月球着陸器產品,用於向月球表面運送小型商業有效載荷。

Nova-C月球着陸器
Nova-C Class IM-1 Odysseus
製造直覺機器公司
設計直覺機器公司
國家美國
應用月面載荷運輸
技術指標
航天器類型月球着陸器
衛星平台Nova-C平台
設計壽命月球表面14地球日
發射重量1,900公斤(4,200磅) [1]
載荷能力100公斤(220磅) [2]
能源200 W(0.27 hp)[2]
大小
長度3米(9.8英尺)
直徑2米(6英尺7英寸)
建造
狀態已着陸月面(IM-1)
首次發射2024年2月15日,01:05 a.m. EST

直覺機器公司是NASA於2018年11月為商業月球有效載荷服務(CLPS)計劃提交投標而選擇的九家商業着陸服務提供商之一,[3] 2019 年,NASA 授予該公司一份向月球運送科學有效載荷的「任務訂單」。[4]2021 年,直覺機器公司獲得了一份價值 7700 萬美元的合同,為 NASA 進行月球登陸。 [5]

「IM-1任務 / 奧德修斯着陸器」是三個Nova-C月球着陸器中的首個,已於美國東部時間2024年2月15日發射升空。 [6]奧德修斯着陸器此前原定於2月14日進行發射,但由於SpaceX為奧德修斯着陸器加注推進劑的系統出現問題,發射被推遲。 [7]

「奧德修斯」於美國東部時間2024年2月22日下午6:23成功登陸月球,這標誌着美國製造的航天器50多年來首次成功軟着陸月球(前一次為1972年的阿波羅17號載人登月任務),和私人公司首次成功實現月球軟着陸。 [8] [9][10]

第二個Nova-C着陸器將用於執行IM-2任務,計劃於2024年第四季發射,而IM-3任務的第三個Nova-C着陸器計劃於2025年初發射[11],三個着陸器都將使用SpaceX獵鷹 9 號運載火箭發射升空。 [12] [13] [14] [15] [16] Nova-C月球着陸器的設計不足以承受寒冷的月夜(月球的晝夜溫差可達到300多攝氏度,對儀器設備工作相當不利[17],未經有效保溫設計的月球着陸器通常無法度過月夜至第二個月晝[18])。因此,它們預計最多能在月表工作大約14個地球日,即一個月球日的晝間長度。 [19]

直覺機器公司的Nova-C着陸器計劃是NASA 阿爾忒彌斯計劃的一部分,其長期目標之一是在月球上建立永久有人駐留基地

概述

 
Nova-C月球着陸器模型

Nova-C由直覺機器公司開發,繼承了NASA墨菲斯計劃開發的技術。 其通過氦氣加壓的擠壓循環VR900主發動機使用甲烷液氧作為推進劑[20]可產生4,000 N(900 lbf) 推力。着陸器主要結構是一個有六個着陸腿的六角形圓柱體,它安裝有太陽能板,可以在月球表面產生200瓦的電力。 [21],Nova-C使用氦氣介質的姿態控制系統[22]

該着陸器具備自主着陸和障礙檢測技術,着陸後能夠通過執行垂直起飛、巡航和垂直着陸過程將自身再次着陸到不同的位置。 [1]着陸器的推進劑加注工作將在發射台上與運載火箭一同進行。 [23] Nova-C 能夠搭載100kg的有效載荷,並為有效載荷提供全時段的數據覆蓋。

任務控制

Nova-C的測控是在私人任務控制中心進行的。 IM-1任務與Fugro SpAARC合作進行應急任務控制。 [22] 「Nova Control」和相關月球數據網絡地面站的使用也作為商業服務提供。

IM-1任務

直覺機器將他們用於IM-1任務的第一個月球着陸器命名為「奧德修斯」[24]。據該公司稱,「IM-1 是一項……旨在創建商業月球經濟、運送商業有效載荷和NASA科學技術有效載荷的任務,這將為人類在月球及其周圍的可持續存在鋪平道路。」[22]

選擇

2021 年,直覺機器與NASA簽署了一份價值 7700 萬美元的合同,建造並發射第一個 Nova-C着陸器,作為NASA商業月球有效載荷服務計劃的一部分。 [5] 直覺機器將為該計劃生產前三個着陸器,其任務是搭載小型有效載荷以探索和測試各種新技術,並分析和處理月球的一些自然資源[25]

發射準備

2024年1月31日,奧德修斯被封裝在獵鷹9號 Block 5運載火箭的整流罩中。 [26] 2月13日,為奧德修斯裝載推進劑的兩次「濕彩排」取得了成功,直覺機器宣布他們已做好發射準備。 [27] [28]奧德修斯着陸器原定於美國東部時間2024年2月14日中午12:57在佛羅里達州肯尼迪航天中心39A發射台發射,然而由於甲烷燃料異常的溫度讀數,發射時間現已推遲至美國東部時間2月15日凌晨1:05。 [29]

有效載荷

對於IM-1任務,Nova-C着陸器奧德修斯將攜帶六台NASA提供的儀器。該着陸器還將攜帶來自其他客戶的六個有效載荷,其中包括EagleCAM。[30]着陸器將運行一個月晝,相當於約14個地球日。[16]計劃的着陸地點改變了多次,它曾計劃於降落在寧靜海危海之間。[31][30]2023年2月時着陸點位置在接近月球南極的馬拉柏特環形山。

着陸器的有效載荷中還將攜帶傑夫·昆斯創作的雕塑《月相》。這將是自1971年阿波羅15號宇航員大衛·斯科特比利時藝術家保羅·范胡伊東克創作的倒下的宇航員雕塑放置在月球上以來,第一個到達月球的雕塑裝置[32][33]

着陸器攜帶了射頻質量計(RFMG)有效載荷,用於估計IM-1任務期間可用的推進劑存量。這將是RFMG在獨立航天器上的首次長期測試。[34]

名稱 機構/公司 類型
Nova-C 奧德修斯 直覺機器公司 月球着陸器
* ILO-X [35] 國際月球觀測站 儀器
*Laser Retro-Reflector Array 激光後向反射器陣列 美國宇航局 儀器
* Navigation Doppler Lidar for Precise Velocity and Range Sensing 可實現精確速度與距離感測的導航多普勒激光雷達 美國宇航局 儀器
* Lunar Node 1 Navigation Demonstrator 月球節點 1 導航演示器 美國宇航局 儀器
* Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies 用於月球羽流表面研究的立體相機 美國宇航局 儀器
* Radiowave Observations at the Lunar Surface of the photoElectron Sheath 月球表面光電子鞘層無線電波觀測 (ROLSES) [36] 美國宇航局/科羅拉多大學博爾德分校 儀器
* Tiger Eye 1 [37] 路易斯安那州立大學 儀器
EagleCAM [38] 安柏瑞德航空航天大學 立方星
Lunaprise [39] 銀河遺產實驗室 紀念
Moon Phases 月相[40] Pace Verso英語Pace_Gallery / 4Space / NFMoon 雕塑
 
月球南極地圖,突出顯示了馬拉柏特環形山-A 環形山。

IM-1 奧德修斯着陸器從地球到月球的航程需要五到六天的時間。到達月球附近後着陸器將再繞月球運行大約一個地球日。2024年2月22日着陸器成功抵達月球。於馬拉柏特環形山-A 內着陸,該環形山距月球南極約300km[41]

EagleCam將嘗試拍攝最後着陸階段

着陸過程中距月表30m時,奧德修斯將彈出配備三個廣角相機的EagleCam立方體衛星。彈出後它將降落在月球表面着陸器附近的某個地方。EagleCam將嘗試從月表捕捉第一張登月過程的第三人稱圖像。[42] EagleCam 將利用與奧德修斯着陸器的Wi-Fi連接將其圖像轉發回地球。[38]

IM-2任務

直覺機器於2020年10月被選中,在月球南極附近着陸其第二個Nova-C 着陸器。截至2024年2月,IM-2預計2024年第4季發射。[43]主要有效載荷將是PRIME-1冰鑽,它將嘗試藉助MSolo質譜儀從月球表面以下採集冰。 [44] [45]

IM-3任務

2024年2月,IM-3的發射預計將於2025年初進行。

參考資料

  1. ^ 1.0 1.1 Berger, Eric. For lunar cargo delivery, NASA accepts risk in return for low prices. Ars Technica. 2021-05-03 [2021-05-03]. (原始內容存檔於2021-05-03). 
  2. ^ 2.0 2.1 Nova-C Lunar Lander 網際網路檔案館存檔,存檔日期1 December 2018. Intuitive Machines Accessed on 28 May 2019
  3. ^ NASA Announces New Partnerships for Commercial Lunar Payload Delivery Services. nasa.gov. NASA. 29 November 2018 [29 November 2018]. (原始內容存檔於2020-11-25).    本文含有此來源中屬於公有領域的內容。
  4. ^ NASA Sets Coverage for SpaceX, Intuitive Machines First Moon Mission頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) NASA.gov. By Karen Fox et. al. Updated February 8, 2024. Retrieved February 9, 2024.
  5. ^ 5.0 5.1 Houston-based aerospace company lands $77.5 million deal with NASA for 2024 moon mission頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Intuitivemachines.com. Nov. 23, 2021. Retrieved Feb. 5, 2024.
  6. ^ Status of Nova C (IM-1) Launch Time頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Next Spaceflight. Feb. 6, 2024. Retrieved Feb. 7, 2024.
  7. ^ Fueling issue delays Intuitive Machines lunar lander launch Spacenews.com. By Jeff Foust. February 14, 2024. Retrieved February 14, 2024.
  8. ^ Dunn, Marcia. Two companies will attempt the first US moon landings since the Apollo missions a half-century ago. AP. 4 January 2024 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  9. ^ Falcon 9 Block 5 - Nova C (IM-1). Next Spaceflight. 19 December 2023 [20 December 2023]. (原始內容存檔於2023-01-19). 
  10. ^ Your order was delivered… to the Moon!. X. 2024-02-23 [2024-02-23]. (原始內容存檔於2024-02-23) (英語). 
  11. ^ Intuitive Machines ready for launch of its first lunar lander. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-23). 
  12. ^ Intuitive Machines' first lunar lander mission slips to 2022. SpaceNews. 28 April 2021 [30 April 2021]. (原始內容存檔於2024-02-25). 
  13. ^ Space Launch Schedule for Nova-C IM-2頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Space Launch Schedule.com. Feb. 9, 2024. Retrieved Feb. 9, 2024.
  14. ^ Three-peat: Intuitive Machines Selects SpaceX Falcon 9 Rocket for Third Moon Mission. Intuitive Machines. 10 August 2021 [10 August 2021]. (原始內容存檔於2022-02-12). 
  15. ^ One Giant Leap. Columbia. 19 February 2022 [24 February 2022]. (原始內容存檔於2022-02-24). 
  16. ^ 16.0 16.1 Etherington, Darrell. Intuitive Machines picks a launch date and landing site for 2021 Moon cargo delivery mission. TechCrunch. 13 April 2020 [24 April 2021]. (原始內容存檔於2020-07-28). 
  17. ^ “嫦娥”为何能适应330℃的昼夜温差. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-15). 
  18. ^ 【人民日报】五问嫦娥三号无人登月. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-15). 
  19. ^ IM-1, Nova-C 「Odysseus」頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) By Juan I. Morales Volosín. February 11, 2024. Retrieved February 11, 2024.
  20. ^ Intuitive Machines, LLC. Application of Intuitive Machines, LLC. FCC. 23 April 2021 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-12). 
  21. ^ PRIME-1. NASA. [6 February 2024]. (原始內容存檔於2022-05-24). 
  22. ^ 22.0 22.1 22.2 IM-1 Mission Summary (pg 8)頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Intuitive Machines. By Josh Marshall. Dec. 31, 2023. Retrieved February 13, 2024.
  23. ^ Foust, Jeff. First Intuitive Machines lunar lander ready for launch. SpaceNews. 2023-10-04 [2023-12-11]. (原始內容存檔於2024-02-23) (美國英語). 
  24. ^ SpaceX gearing up to launch Intuitive Machines private moon lander in February頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Space.com. By Mike Wall. Jan. 31, 2024. Retrieved Feb. 5, 2024.
  25. ^ Intuitive Machines Headed To The Moon In 2021 網際網路檔案館存檔,存檔日期2019-06-02. Space Mining News 30 November 2018
  26. ^ Wall, Mike. SpaceX gearing up to launch private moon lander in February. Space.com. 31 Jan 2024 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-19). 
  27. ^ Robinson-Smith, Will. Intuitive Machines targets launch to the Moon in mid-January. Spaceflight Now. 27 October 2023 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2023-10-28). 
  28. ^ Foust, Jeff. Intuitive Machines ready for launch of its first lunar lander. SpaceNews. [14 February 2024]. (原始內容存檔於2024-02-23). 
  29. ^ Chang, Kenneth. SpaceX Postpones Launch of Intuitive Machines Moon Mission. The New York Times. [14 February 2024]. (原始內容存檔於2024-02-22). 
  30. ^ 30.0 30.1 Intuitive Machines-1 Orbital Debris Assessment Report (ODAR) Revision 1.1 (PDF). Federal Communications Commission. 22 April 2021 [24 April 2021]. (原始內容存檔 (PDF)於2021-04-24).    本文含有此來源中屬於公有領域的內容。
  31. ^ First Commercial Moon Delivery Assignments to Advance Artemis. NASA. 22 Jan 2020 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2023-06-21). 
  32. ^ Ozturk, Selen. Jeff Koons to Launch First NFT Project to the Moon. Whitewall. 2022-04-12 [2024-02-07]. (原始內容存檔於2024-02-07) (美國英語). 
  33. ^ Sculpture, Fallen Astronaut. Smithsonian National Air and Space Museum. [17 July 2014]. (原始內容存檔於July 28, 2014). 
  34. ^ Bausback, Ellen. NASA Tests New Spacecraft Propellant Gauge on Lunar Lander. NASA. 6 Feb 2024 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-23). 
  35. ^ International Lunar Observatory Association, ILO-X Precursor Mission Details. International Lunar Observatory Association. 21 September 2023 [12 November 2020]. (原始內容存檔於2021-06-23). 
  36. ^ Radiowave Observations at the Lunar Surface of the photoElectron Sheath (ROLSES). 18 July 2019 [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-01-11). 
  37. ^ LSU Goes to the Moon. Louisiana State University. [November 8, 2022]. (原始內容存檔於2022-07-06). 
  38. ^ 38.0 38.1 EagleCam. Embry-Riddle Aeronautical University, Daytona Beach, Florida. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-01-01). 
  39. ^ Galactic Legacy Labs - About Us. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2022-12-10). 
  40. ^ Jeff Koons: Moon Phases | Pace Gallery. www.pacegallery.com. 2022-06-21 [2024-02-07]. (原始內容存檔於2024-02-16) (英語). 
  41. ^ 美民間太空飛行器登陸月球南極成功,「奧德修斯號」寫下歷史. 關鍵評論網. 中央通訊社. 2024-02-23 [2024-03-01]. (原始內容存檔於2024-02-29) (中文(繁體)). 
  42. ^ Second Private U.S. Moon Lander Readies for Launch頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) Scientific American. By Michael Greshko. Feb. 9, 2024. Retrieved February 9, 2024.
  43. ^ Intuitive Machines ready for launch of its first lunar lander. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2024-02-23). 
  44. ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details. [2024-02-15]. (原始內容存檔於2022-05-24). 
  45. ^ Brown, Katherine. NASA Selects Intuitive Machines to Land Water-Measuring Payload on the Moon. NASA. 16 October 2020 [15 November 2020]. (原始內容存檔於2020-10-18).    本文含有此來源中屬於公有領域的內容。