私人航天器首次登陆月球

休斯顿当地时间2024年2月22日下午5时23分，由美国“直觉机器公司”（Intuitive Machines）建造的“奥德修斯号飞行器”（Odysseus Spacecraft）在距离月球南极300公里的马拉柏特环形山附近实现登陆。这标志着自1972年“阿波罗17号”登月50多年之后，美国航天器再次成功登陆月球；另一方面，这也是人类历史上第一次由私人公司建造的航天器成功登陆月球。这可能标志着人类私人登月时代的开始。

虽然人类的太空技术日趋精进，但能够登陆月球仍然是一项了不起的成就。目前只有苏联、美国、中国、印度和日本5个国家的飞行器曾经成功登陆月球。在“奥德修斯号”登月之前人类进行的9次航天器登月尝试中，有5次以失败告终。

2024年1月8日，美国航天机器人技术公司（Astrobotic Technology）设计的月球登陆器“游隼号”（Peregrine）在与火箭分离不久后便发生了推进剂泄漏问题，最终只能放弃登月任务，在地球太平洋上空的大气层烧毁；紧随其后，2024年1月20日，由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）研制的“智能月球探测器”（Smart Lander for Investigating Moon，简称SLIM）成功降落在月球表面。

“奥德修斯号”是2024年2月15日在佛罗里达的卡纳维拉尔角，由太空探索技术公司（SpaceX）的一架“猎鹰9号”运载火箭送上太空的。它在21日进入月球轨道，经历了大约一周时间的太空旅行之后，终于成功实现登月。

不过，“奥德修斯号”登陆月球的过程其实算不上顺利。在到达月球地面上空之后，它需要通过激光测距仪探测地面的情形，并利用引擎调整自身的位置。就在这个关键时刻，“奥德修斯号”的激光测距仪发生了故障，无法给出飞行器的高度和速度数据。在休斯顿的工程师们不得不在线修改软件，使它临时改用自身携带的美国航空航天局（NASA）提供的实验激光雷达才得以登陆。

这场事故让“奥德修斯号”的登陆时间比原计划推迟了2小时，也让它距离原定在平原的着陆点偏离了1.5公里，最终只能在一个海拔更高的位置登陆。按照计划，“奥德修斯号”应该以每小时3.2公里的速度垂直降落在月球表面。因为登陆地点的偏差，它最终是以每小时3.2公里的水平速度和每小时10公里的垂直速度“硬着陆”在月球表面，所幸它携带的科学仪器都没有损坏。

登陆6天之后，直觉机器公司发布了一张“奥德修斯号”在月球表面的照片。这个4.3米高、电话亭般大小的月球登陆器原本有六条支撑腿，照片显示其中一条支撑腿已经损坏，很可能就是因为它登陆时的速度过快，与地面发生冲撞造成的。

“奥德修斯号”在月球南极区域进行探测的时间只有一周左右。一周时间之后，当地将进入约14个地球日的黑夜（一个月球日大约相当于27个地球日）。在这种极寒情况下，“奥德修斯号”所储备的太阳能很快会被耗尽，它的电池和电子部件都有可能被冻坏。它需要在黑夜来临之前完成探测任务。

“奥德修斯号”携带了12台科学设备，其中6台来自于NASA，包括一个用来探测登陆器排放的气体与月球表面相互作用的仪器。除此之外，它还携带了来自其他机构的仪器，甚至还带了一件某运动品牌用新型保温面料制成的夹克。

之所以选择在月球的南极区域登陆，是因为科学家们相信这里存在大量的水冰——一旦确认此地水冰的位置和存储量，未来就有可能利用它们为宇航员提供饮用水，并且为飞行器提供燃料。大多数的月球探测器都选择在月球赤道区域登陆，此前只有印度发射的“月船3号”（Chandrayaan-3）飞行器在月球的南极区域登陆。预计在今年年底，直觉机器公司还会发射第二个探测器，并同样在月球南极区域登陆，届时那个探测器将携带一个冰钻。

无论是一个多月前登月失败的“游隼号”，还是“奥德修斯号”，它们虽然都来自私人公司，但都属于NASA“商业月球有效载荷服务计划”（Commercial Lunar Payload Services）的一部分。NASA向很多私人公司倾注了大量的资源——单是为“奥德修斯号”就投入资金1.18亿美元，希望这些私人公司建造的航天器能够帮助NASA向月球运送仪器。

从短期来看，商业月球有效载荷服务计划是为了NASA在本世纪20年代将宇航员重新送上月球的“阿尔忒弥斯任务”（Artemis missions）做准备。而这是为一个更加宏伟的目标——将人类宇航员送上火星所做的准备。虽然对这些项目倾注了大量资金，但是对NASA来说，将这些准备项目“外包”给一些商业公司，在经济上明显更划算。

人类对于月球的探索已经进入到一个更全面的时代。在未来，月球可能成为人类进行宇宙观测的科学基地，也可能成为人类进行太空探测的火箭发射基地。月球所蕴藏的资源，也有可能为人类所开采和利用。“奥德修斯号”是人类探索月球南极区域的一个先驱。随着越来越多的月球探测器登陆，人类对这颗地球唯一卫星的理解必定会越来越深刻。

〔本文写作参考了《自然》（Nature）杂志、直觉机器公司网站的相关报道〕登陆月球