休斯顿Intuitive Machines公司研制的“雅典娜”（Athena）号月球着陆器，在发射八天后，正准备于美国东部时间周四（北京时间周五）在月球南极附近着陆，以评估该区域的环境。美国宇航局（NASA）计划在“阿尔忒弥斯”（Artemis）计划中将宇航员送至该区域。

“雅典娜”号的任务与设备

预计“雅典娜”号（IM-2）将在距离月球南极100英里处着陆。该着陆器装载了精密的仪器、一辆小型月球车、实验性的蜂窝通信设备以及一个火箭动力的“跳跃者”，用于在着陆器附近的不同地点之间跳跃。

依靠太阳能供电的“雅典娜”号将有大约10天的时间完成观测和测量工作，随后太阳将落山，黑暗将笼罩着陆地点，结束一个完整的月球日。

着陆过程详解

“雅典娜”号于发射五天后进入月球轨道。周四早上，当飞越月球背面时，“雅典娜”号的主引擎预计将点火，开始将轨道背面高度从大约62英里降低到略高于6英里的过程。

在下降到较低高度的过程中，着陆器将使用摄像机和激光器，借助地形相对导航系统持续监测高度和速度，以确保飞船保持在通往着陆点的正确航向上。

当接近目标时，主引擎将执行一个被称为动力下降启动（powered descent initiation）的动作，开始将飞船的速度降低必要的4000英里/小时。一旦制动动作完成，“雅典娜”号被编程为翻转成垂直的、尾部朝下的方向，以便进行最后的下降阶段。

在接近着陆点时，“雅典娜”号将以大约7英里/小时的速度下降，然后在略高于30英尺的高度减速至2.2英里/小时，以便在被称为蒙斯·穆顿（Mons Mouton）区域的月球高地（距离南极约100英里）进行最后的着陆。

月球南极的科学价值

NASA将南极地区作为宇航员着陆的目标，很大程度上是因为来自环绕卫星的数据表明，在永久阴影的陨石坑中可能存在冰。这些陨石坑永远不会见到阳光，是太阳系中最冷的地方之一。

据推测，水分子是在数十亿年里通过彗星撞击以及月球尘埃与带电太阳风之间的相互作用而传递到月球上的。

如果一切顺利，“格蕾丝”（Grace）跳跃者将跳入距离“雅典娜”号约四分之一英里的一个黑暗陨石坑，进行原位测量，并使用诺基亚提供的4G/LTE蜂窝网络设备将观测结果发回着陆器。

着陆器上的其他仪器将寻找水和其他化合物的化学痕迹，同时测量土壤温度和成分。两辆小型月球车也在船上，用于探索着陆点和测试创新的移动系统。

在时间和位置上的巧合是，着陆器的摄像机将于3月14日拍摄一次日食，届时地球将短暂地从太阳前面经过，并将阴影投射到月球上。

前车之鉴与技术改进

Intuitive Machines公司的第一个着陆器“奥德修斯”（Odysseus）去年成功登陆月球，但着陆时比预期更猛烈，并且稍微横向移动，导致其侧翻。尽管飞船仍然可以运行，但无法完成所有计划的观测。

Intuitive Machines公司的工程师分析了遥测数据，并确定了出错的原因。“雅典娜”号配备了改进的软件和导航工具，以防止第二次发生同样的问题。

今年第二次登月任务

“雅典娜”号是今年第三个到达月球的着陆器中的第二个。

奥斯汀Firefly Aerospace公司制造的着陆器“蓝色幽灵”（Blue Ghost）于3月2日（星期日）成功登陆月球。这款商业开发的着陆器配备了10个NASA赞助的仪器，旨在收集“阿尔忒弥斯”计划所需的数据。

NASA同意支付Firefly Aerospace公司1.01亿美元，用于将NASA赞助的科学仪器和技术演示运送到月球表面。这些仪器的成本NASA另外花费了4400万美元。

“雅典娜”号的仪器和技术演示也由NASA资助。该机构向该公司支付了6250万美元，用于将一种强大的钻头和质谱仪（统称为Prime-1）运送到月球表面。

NASA的“引爆点”（tipping point）技术开发计划支付了1500万美元用于诺基亚的蜂窝通信集成，另外4100万美元用于资助Intuitive Machines公司的“格蕾丝”跳跃者。

另外还有8900万美元用于洛克希德·马丁公司制造的月球卫星，该卫星与“雅典娜”号一起搭乘猎鹰9号火箭发射。但是，“月球开拓者”（Lunar Trailblazer）卫星在发射后不久就与地球失去了联系，至今杳无音讯。

“蓝色幽灵”和“雅典娜”号主要由NASA的商业月球有效载荷服务（CLPS）计划资助。CLPS计划旨在鼓励私营企业将NASA的有效载荷发射到月球，以便在“阿尔忒弥斯”计划的宇航员在本十年晚些时候开始在月球表面工作之前，收集必要的科学和工程数据。

除了“蓝色幽灵”和“雅典娜”号之外，日本的着陆器“坚韧”（Resilience）号于1月搭乘同一枚将“蓝色幽灵”送入太空的猎鹰9号火箭发射。由东京ispace公司制造的“坚韧”号采取了更长、更低能量的路线前往月球，预计将于6月初抵达。