記者趙世峰
日本民間初創企業“i太空公司”4月26日表示,其探月項目“白兔-R”的月球著陸器著陸任務失敗,這意味著該公司首個商業登月任務失敗。此外,日本官方開發的月球探測器“好客”號去年在發射后失聯,加之新一代主力運載火箭H3今年發射失敗,日本的航天計劃接連遭遇挫折。
“i太空公司”探月項目“白兔-R”的月球著陸器模型。(新華社)
可能墜毀在月球表面
“i太空公司”承認,無人著陸器“任務一號”4月26日凌晨嘗試在月球著陸,但不久即與地面失去聯系,可能已墜毀在月球表面,這意味著該公司首個商業登月任務失敗。該公司4月12日作為初創企業在日本上市,由于“任務一號”著陸失敗,該公司股票在4月26日遭到拋售,股價跌至1590日元,比上一個交易日下跌20%。“i太空公司”原本要成為世界上首個登陸月球的民間企業。2019年4月,以色列一家私營企業曾嘗試登月,但以失敗告終。
“任務一號”無人著陸器于日本當地時間4月26日零時40分(北京時間4月25日23時40分)左右開始從月球上空約100公里處下降。總部位于東京的“i太空公司”發布的新聞公報說,“任務一號”原計劃于當地時間4月26日1時40分在月面著陸,但截至當天上午,地面與著陸器的通信依然沒能恢復,已確認其“未能完成”登陸月球并建立通信的目標。
4月26日,“i太空公司”創始人兼首席執行官袴田武史發表聲明。(新華社)
據介紹,“任務一號”從時速約6000公里逐步減速,接近月球東北象限冷海邊緣的阿特拉斯隕石坑。依據實時遙感勘測數據所做的動畫顯示,著陸器失聯前距月表僅約90米。新聞公報說,根據獲得的數據,位于東京的地面控制室證實,“任務一號”在著陸倒計時快結束時處于垂直于月面的狀態,但過了著陸預定時間未能收到其已著陸的數據。工程師綜合研判可能是著陸時機體未能完全減速,撞擊月面導致墜毀。
關于失敗原因,“i太空公司”首席技術官氏家亮認為是“高度的測量存在誤差”。“任務一號”著陸器原計劃朝著月球噴射燃料,充分減速后軟著陸。不過,著陸器的傳感器得到的高度信息與實際高度存在偏差,很可能是因此而發生燃料在著陸前耗盡的情況,著陸器迅速下降并墜毀在月球上。氏家亮告訴媒體記者,把著陸器從開始下降時的高速調整至與月球重力相適應的速度非常困難,這就像在自行車行至跳臺滑雪坡道邊緣時捏剎車。
4月26日,“i太空公司”創始人兼首席執行官袴田武史(中)和團隊人員合影。(新華社)
“任務一號”著陸器高2.3米、寬2.6米,于2022年12月從美國佛羅里達州搭乘太空探索技術公司(SpaceX)的火箭發射升空,在太空飛行4個半月后抵達月球。據介紹,著陸器載有阿聯酋拉希德航天中心的“拉希德”號月面探測車和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的可變形月面機器人,以及實驗用固態電池和全景照相機等7件物品。
“i太空公司”創始人兼首席執行官袴田武史在聲明中說,雖然未能成功登月,但“相信已全面實現本次任務的意義,獲取大量數據和經驗”。“在民間企業中,只有我們一家獲得了從開始到即將著陸前的數據。”袴田武史說,著陸器已經實現10個太空目標任務中的8個,為下一次著陸嘗試提供了寶貴的數據。“i太空公司”計劃在2024年、2025年各發射一次月球著陸器。
“任務一號”著陸器是“白兔-R”太空探索計劃第一階段的一部分,該公司希望經由該計劃收集月球表面數據,開通地月貨運服務。氏家亮在4月26日的記者會上表示,“辜負了客戶的期望,感覺很遺憾。”“i太空公司”此前與美國國家航空航天局(NASA)簽署協議,利用著陸器支架安裝的攝像頭拍攝月球沙子并將所有權出售給NASA。據報道,日本關注月面業務的企業有100多家。
日本開發的新一代運載火箭H3發射失敗。(新華社)
瞄準開發“精準著陸”
登月軟著陸是最難控制的技術之一。月球上的重力約為地球的六分之一,迄今只有蘇聯、美國和中國成功實現了月球探測器的軟著陸。美國宇航員阿姆斯特朗乘坐“阿波羅11號”登月50多年后,全球的目光再次聚焦月球,美國正在推進最早于2024年將宇航員送上月球的“阿爾忒彌斯計劃”。
日本致力于發展本土航天工業,但多次遇挫。今年2月和3月,JAXA兩次嘗試發射衛星失敗,JAXA和三菱重工業公司共同研發的新一代運載火箭H3因發動機故障在起飛后不久自毀。該機構計劃8月以后發射月球探測器,但受火箭H3發射失敗的影響,搭載月球探測器的火箭H2A前景也不明朗。
去年11月,搭乘美國新一代登月火箭“太空發射系統”升空的日本首個登月探測器“好客”號,因未能與地面建立通信,最終放棄了實施登月探測任務。“好客”號是日本首個計劃在月球表面著陸的超小型探測器,僅重12.6千克,其任務是驗證超小型探測器在月面半硬著陸的可能性。與火箭分離后,由于其搭載的太陽能電池板未能調整至朝向太陽的方向并啟動充電功能,進而無法完成與地面通信、修正軌道等步驟。JAXA稱,不排除探測器的太陽能電池有可能發揮作用恢復通信,但由于已錯過進入朝向月球軌道的時機,因此不會再嘗試登月。
日本首個超小型月球探測器“好客”號。
日本在探月領域曾一度取得僅次于蘇聯和美國的成果:1990年發射的工學實驗衛星“飛天”號,是繼美國和蘇聯之后第三個抵達月球的衛星;2007年發射的繞月衛星“月亮女神”在當時是全球最大的探月衛星,繞月收集的詳細觀測數據帶來了很多科學發現。但隨著后來出現的質疑登月價值的聲音,日本放棄了后續的“月亮女神2”探測器發射計劃。
據《日本經濟新聞》報道,日本正著力推進改變現有探月方式,力爭實現探測器“SLIM”在目標附近100米以內的精準著陸。JAXA負責“SLIM”的項目經理坂井真一郎希望實現“不是降落在容易降落的地方,而是要降落在想降落的地方”的目標。
日本的小行星探測器“隼鳥2號”成功實現了誤差僅60厘米的精準著陸。不過,與幾乎沒有重力的小行星不同,月球擁有重力,探測器一旦開始著陸,就無法進行調整,難度遠高于“隼鳥2號”著陸小行星。
豐田計劃開發的探月車。
與當年“阿波羅計劃”的“到月球上去”的目的不同,現在的探月目標是要在月球建立基地并持續開展活動。如果向月球基地運送宇航員和補給物資時,著陸在相距幾公里的地方,這將帶來很多不便。因此,精準著陸具有重要意義。此外,如何減小對著陸器支架的沖擊力,使探測器安全著陸也很關鍵。日本利用3D打印技術,制作出了撞碎后可以像海綿一樣吸收沖擊力的著陸器支架。
日本的一些私營企業和大學也在參與探月活動。豐田公司設立了“未來項目室”項目,探索研發本世紀30年代的移動工具。豐田希望與JAXA合作開發月球探測車“LunarCruiser”,并致力于宇航員不用穿太空服就能駕駛的“載人加壓Rover”探測車。豐田正大力開發氫動力汽車,如果在月球上發現水,就有可能實現氫燃料的應用。
東京理科大學攜手JAXA、建筑商清水建設共同推進研究一種月球基地模型,其開發的一種帳篷被稱為封閉環境模塊,使用樹脂涂布的聚酯纖維制成,計劃利用月坑建立避免被隕石碎片傷害的月球基地。
2020年12月,日本開發的小行星探測器“隼鳥2號”降落在澳大利亞。
研發體制復雜不順暢
對于日本航天屢嘗敗績,有專家和媒體認為,這是日本航天領域技術能力下降的表現,而其根本原因在于研發體制方面缺乏一個能統籌全局的領導機構。日本航空航天項目一直以來由JAXA承擔,之前幾個系列的火箭都是由JAXA設計和研發,再向企業下訂單生產。通常都要成功發射幾次,等技術成熟了再將技術移交給企業,由企業實施商業發射。
作為官方研發機構,JAXA更關注技術的先進性,其研發的火箭成本偏高。H2A火箭發射過46次,只失敗過一次,但每枚發射成本高達約100億日元,差不多是國際發射行情的兩倍,因此在國際商業衛星發射市場缺乏競爭力,迄今只執行過5次商業發射任務。所以,日本研發H3火箭的最大目標就是降低一半成本。
也有專家指出,H3火箭發射失敗的根本原因還是研發體制不順暢,JAXA和三菱重工業公司身份不同,對技術的追求和理解也不同。日本大同大學名譽校長澤岡昭表示,H3火箭感覺像是匆匆湊到一起搞出來的。澤岡昭說,政府體制也存在問題,研發是由文部科學省主管,同時還有一個首相領導的宇宙開發戰略總部,其成員來自多個政府部門,這種異常復雜的組織架構是日本的弱點。
(來源:侃天下)