佛罗里达州卡纳维拉尔角的最后准备工作正在进行,这是一项里程碑式的任务,即将美国的着陆器送上月球,这是自阿波罗计划结束以来50多年来从未见过的成就。
除了最后一刻的小故障,以地球上跑得最快的动物命名的“游隼”一号任务将于英国时间周一上午7点18分轰鸣升空。在绕地球一圈后,它将前往月球并进入月球轨道,然后在2月23日当地日出后不久尝试着陆。
即使在紧张的太空探索领域,这项任务也被认为是有风险的。虽然美国宇航局在机器人着陆器上安装了仪器,但这是一次商业操作。没有一家私人公司在月球或任何其他天体上实现过软着陆。
“这里有很多事情要做,”领导这次任务的匹兹堡公司Astrobotic的首席执行官约翰·桑顿(John Thornton)说。“这是一种复杂的情绪。有激动和兴奋,但我也有点害怕,因为有很多事情要做。”
更令人紧张的是,“游隼”所乘坐的火神火箭以前从未飞行过,尽管它的制造商联合发射联盟(United Launch Alliance)在其前身火箭中有100%的任务成功率。
Peregrine是美国宇航局商业月球有效载荷服务(CLPS)计划下的第一个飞行任务,该计划是美国航天局向私营公司支付费用,让它们向月球运送科学设备的新计划。Peregrine携带5个Nasa有效载荷和15个其他载荷。其中一个是卡内基梅隆大学的一个鞋盒大小的月球车,它将成为美国第一个在月球上旋转的机器人。
“整个任务并不容易,”美国宇航局约翰逊航天中心CLPS项目经理克里斯·卡尔伯特说。“登陆月球非常困难。我们认识到,不能保证成功。”
显示不同着陆点的月球图并非所有的有效载荷都是科学的:随身携带的是一本维基百科(Wikipedia),一枚装着一枚比特币的实物硬币,以及DHL的“月球箱”,里面装着从小说、照片到一小块珠穆朗玛峰的纪念品。由太空纪念公司极乐空间和Celestis提供的船上还有火化的人类遗骸和DNA,其中一些属于《星际迷航》的创造者吉恩·罗登贝瑞。
后一种有效载荷已被证明是分裂的。在给美国宇航局的一封信中,纳瓦霍族总统布乌·尼格伦强调,月球对许多土著文化来说是神圣的,并表示存放这些材料“等同于亵渎”。作为回应,卡尔伯特强调Peregrine是一项商业任务,Nasa无权告诉Astrobotic他们能飞什么,不能飞什么。
Peregrine奔向一个古老的熔岩流,叫做粘稠湾,这样命名是因为熔岩的结构表明熔岩具有不寻常的稠度。如果一切顺利,Peregrine的仪器将测量辐射水平、地表和地下水冰、磁场和极其脆弱的气体层——外逸层。当人类返回月球表面时,这些读数有望帮助将风险降到最低,并利用月球的自然资源。
英国开放大学(Open University)高级研究员西蒙·巴伯(Simeon Barber)是游隼离子阱质谱仪(Peregrine ion-trap mass spectrometer,简称PITMS)的英国首席联合研究员,该仪器是一种小型质谱仪,可以在分子沿着月球表面弹跳时嗅出它们的气味。他说:“当然,这是高风险的,但我们知道,当我们进入这个游戏时,我们就知道了这一点。”
PITMS将分析月球外逸层的组成,并在着陆器运行的8个地球日左右的时间内监测其变化情况。研究人员希望看到自然周期的影响,比如温度从100摄氏度到-100摄氏度的波动,以及着陆器自身的活动。巴伯说:“我们已经要求漫游者团队做一个甜甜圈来踢一些气体。”“他们说他们会试试。”
作为未来任务的潜在资源,水是一个需要寻找的关键分子。PITMS可能会揭示水分子是如何在白天从月球表面释放出来,并在夜间再次被捕获的,从而揭示月球水的循环。
“游隼号”只是CLPS计划下一批月球着陆器中的第一个。下一个由总部位于休斯顿的直觉机器公司(Intuitive Machines)制造,将于2月中旬推出。它将采取更直接的路线到达月球,甚至可能在“游隼”之前着陆。
虽然许多科学家欢迎对月球的商业兴趣激增,但一些人呼吁达成协议,保护具有特殊利益的地点,比如月球望远镜或引力波探测器的潜在未来基地。“人们现在应该考虑这个问题,”曼彻斯特大学的凯瑟琳·乔伊教授说,她是前景科学小组的成员,该小组将在未来的CLPS任务中使用钻探和采样仪器来评估月球上的资源。
“我们离太空采矿还有很长的路要走,但公司正在迈出第一步,了解你会去哪里,你会使用什么技术。我们需要在事态发展太快之前考虑监管框架。”