Peregrine月球着陆器将于12月24日发射

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艺术家对Astrobotic的Peregrine着陆器在月球表面的插图。(图片来源:Astrobotic)

（）据美国太空网（莫尼莎·拉维塞蒂）：在今年平安夜的凌晨时分，在礼物包装开始和姜饼的香味照亮空气之前，一艘宇宙飞船将发射到月球。

它被称为Peregrine月球着陆器，以地球上飞得最快的鸟命名。如果一切按计划进行，机器人鸟将穿过太空，飞入月球的重力潮汐，然后小心翼翼地降低其轨道，直到最终降落在一个古老的月球熔岩流区域，该区域被称为粘性湾(Bay of sticky)，或Sinus Viscositatis。

由于几个原因，这次任务将被载入史册，其中一个原因是它将是美国国家航空航天局商业月球有效载荷服务(CLPS)计划下的第一次发射，该计划是该机构将有效载荷带到月球的一种方式，而不必建造所有必要的航天器来携带这些有效载荷。在这种情况下，公司Astrobiotic是后面的游隼着陆器和美国国家航空航天局支付隐藏一些东西在船上。

至于火箭，还有一个先讨论。Peregrine将在联合发射联盟的Vulcan Centaur火箭的第一次飞行中升空。作为该公司Atlas V和Delta IV飞行器的继任者，Vulcan Centaur除了其他功能之外，还可以向太空运送相当大量的物品。

在11月29日的一次简报会上，Astrobiotic、联合发射联盟(United Launch Alliance)，当然还有美国国家航空航天局的代表聚集在一起，讨论Peregrine的一些有效载荷将会是什么，并展示了圣诞节前一天预计会发生的一切。

什么在向月球前进？

在这项任务中，共有五个美国国家航空航天局赞助的有效载荷前往月球表面，第一个被称为“Peregrine离子阱质谱仪”，或PITMS。

PITMS将通过质谱分析来研究月球外逸层，即月球周围的一层薄薄的气体外壳。质谱只是指科学家用来测量离子质荷比的技术，离子是像氢原子一样的带电粒子，带有一个正质子，但没有负电子来平衡质子。

美国国家航空航天局探索科学战略和整合办公室的项目科学家Ryan Watkins说:“PITMS的科学结果将旨在提高我们对月球上挥发物的丰度和行为的了解，以及它们如何对火箭排气等扰动做出反应。”



月球表面漫游的渲染。(图片来源:Astrobiotic)

Watkins解释说，Peregrine还将带来一个中子谱仪系统，即NSS，它将测量月球表面附近的中子数量及其相关能量。通过推断，NSS将帮助科学家们计算出环境中存在多少氢以及土壤水合程度。

将于12月在Peregrine上发射的月球反向反射器阵列(LRA)是一个由八个“反向反射器”组成的设备，沃特金斯将它比作一个小型铝支撑结构上的小镜子:“LRA将使精确的激光测距能够帮助确定任何轨道或着陆航天器到着陆器上的LRA的距离。所以LRA是一种被动光学仪器，它将在未来几十年里作为月球上的永久位置标记。”

美国国家航空航天局发射的最后两个仪器包括近红外挥发物光谱仪系统，或NIRVSS，和线性能量转移光谱仪，或LETS。

沃特金斯说:“NIRVSS是一套传感器，包括近红外光谱仪、热辐射计和高分辨率七色成像仪。”“这些传感器将对月球表面进行观测，以确定表面成分、精细尺度和形态以及热环境。”

换句话说，NIRVSS将帮助团队了解上述挥发物如何在月球表面扩散——包括着陆器本身产生的任何挥发物——并揭示表面温度如何影响这些物质。

另一方面，当着陆器仍在月球轨道上巡航时，let将在月球表面发光。这是一个辐射监测器，可以测量环境，帮助科学家了解飞行途中可能发生的太阳粒子事件。这一点尤其重要，因为如果人类要像美国国家航空航天局想象的那样在月球轨道上居住很长时间，甚至在月球表面，那么知道他们需要穿什么样的防护服以防止过多暴露在辐射下将是关键。

这些仪器将一起剖析着陆点附近被称为“Gruithuisen Domes”的特征，科学家们对这些特征感兴趣，因为它们代表了月球上的火山流，或“月海火山作用”。

沃特金斯说:“描述这些与月海火山活动有关的Gruithuisen穹窿的定位历史是理解该地区整个历史的一个非常重要的组成部分。”

但是除了美国国家航空航天局的有效载荷，还有15个好东西被送上月球。虽然其中许多都是超级科学的，如德国航空航天中心的M-42辐射探测器，但也有不少是有趣的纪念品，提醒我们人类太空探索背后的人性。

由Astroscale公司提供的日本月球梦想胶囊是一个时间胶囊，将载有来自世界各地8万多名儿童的信息。美国极乐空间将人们所爱的人的遗体送去建造月球纪念碑。塞舌尔的科学家正在发送一枚比特币。

“我们将把七个国家带到月球表面，其中六个国家没有在月球表面着陆过软件，包括英国、墨西哥、德国、匈牙利、日本和塞舌尔，”Astrobiotic的首席执行官约翰·桑顿说。“实际上，我们在2014年进行了第一次商业有效载荷销售，我相信这可能是世界上第一次销售。从那以后，我们一直在收集有效载荷客户，并为这次任务建立清单。”

“如果你是一名月球科学家，你可能不得不等待你的整个职业生涯，才有机会驾驶仪器执行行星任务，”他说。“CLPS和与美国国家航空航天局的合作为我们国家的科学家提供了机会，让他们在职业生涯中多次定期触摸月球表面，并进行一系列测试和获得结果。”

至于Peregrine将如何到达月球，这是该团队所说的将下降。

到达那里

该团队表示，发射目前定于美国东部时间12月24日凌晨1点50分左右，随后两天会下雨。如果发射确实发生在这段时间内，着陆器预计将于明年1月25日在月球表面着陆。

“你已经看到了中国，最近，印度在过去十年里成功地登上了月球，”休斯顿美国国家航空航天局约翰逊航天中心CLPS项目经理克里斯·卡尔伯特说。“但是今天，没有一家私营公司成功登上月球。登陆月球是一项令人生畏的技术挑战，尤其是对于机器人车辆引擎、导航系统、无线电和许多其他社会系统来说，都必须协同工作才能实现软着陆。”

发射后，运载火箭和航天器(仍保持连接)将直接进入一种称为跨月注射的机动操作，这意味着它仍将靠近地球，但其轨道基本上与月球轨道相交。在发射后一个小时左右，飞船将正式与运载火箭分离，团队将开始与着陆器通信，并进行小规模机动，以确保路径看起来没问题。

“这实际上将是我们第一次把我们的引擎作为一个系统来发射，”桑顿说。“当然，我们已经在地球上单独发射了它们，但这将是第一次作为航天器一起发射，因为你根本无法在地球上测试。”我们将进行至少一次，可能多达三次的弹道修正操作，这取决于初始发射的精度。"

然后，大约12天后，飞船将到达月球轨道。



说明游隼的飞行路线从地球到月球。(图片来源:Astrobiotic)

桑顿说:“我们将进入一个中等轨道，并在该轨道上停留一段时间，同时等待当地的照明条件调整。”“从发射到着陆的大部分时间，其实就是在等待当地的灯光是否正确。所以基本上，我们试图在早上的特定时间在月球上的特定地点着陆。”

一旦一切正常，飞船将在指定的着陆点降落到地表。着陆器将在太阳下山前运行约10天，导致与印度月船3号着陆器消失相同的月球夜晚。

“它将从相对温暖的100到120摄氏度下降到液氮的低温，”桑顿说。“这种情况会持续两周，通常在这个温度范围内，会有很多东西坏掉。”

“是的，这是平安夜，”他说，“但这将是一个很棒的圣诞礼物。”