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月球快车公司计划2020年前开展月球着陆和采样返回任务

时间:2017年07月24日 信息来源:国防科技信息 点击: 【字体:

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[据大众机械网站2017年7月13日报道]7月12日,月球快车公司在一场由众议院科学、空间与技术委员会举行的听证会上公布了月球探测器的设计细节。该公司计划在2020年底前完成3次月球着陆任务,最终目标是在月球南极附近建立一个永久站,并采集月球样品返回地球。月球快车公司已经揭示了一些相关探测器的设计。第一个探测器是MX-1E,一个小型探测器设计,计划2017年底采用电火箭发射并着陆在月球上。


MX-1E是一个小型着陆器,具备运送30千克有效载荷到月球表面的能力。月球快车公司计划的第一次任务称之为“月球侦察兵”(Lunar Scout),由MX-1E着陆器携带多个客户的科学有效载荷到月球。如果着陆成功,它将标志着实现历史上第一次私人月球着陆,如果月球快车公司在2017年底能到达月球表面,将从谷歌“月球X”大奖赛中赢得2000万美元。


探测器被设计先着陆在月球的一个区域,然后火箭发动机点火再次起飞,飞到月球表面的另一个区域。计划采用电火箭携带MX-1E到低地球轨道(LEO),然后小型单级探测器将尝试直接飞向月球,并缓慢下降,在着陆前被月球引力捕获。这将是一个非常困难的飞行,但是如果月球快车公司能够成功完成,这意味着发射公司只需要把探测送到LEO,与其他轨道相比,这是一个相对简单的过程。


MX-1E着陆器将使用月球快车公司自己的3D打印PECO火箭发动机。PECO是用于月球快车公司计划建造的MX系列航天器的发动机,更大的航天器是以多个MX-1为基础建造的。该发动机采用过氧化氢和火箭发动机级的煤油作为液体推进剂。已经建造了2个PECO发动机,不久将进行点火测试以为发射做准备。

MX-1E携带的科学载荷包括小型望远镜(来自国际月球天文台协会)和称为“月光”(MoonLIGHT)的激光试验设备(来自马里兰大学)。激光后向反射器已经由“阿波罗”任务在月球上建立了,它们被用来测量随着月球轨道和位置的变化,地球到月球的距离。在测试广义相对论的性质时,这些测量是非常有价值的,而“月光”就是被设计用于开展这项研究的。


如果月球快车公司在2017年底成功实现MX-1E“月球侦察兵”着陆月球,它将是太空探索的巨大成就。但该公司还在美国国会山的听证会上还宣布了另外两次任务和三个航天器。


MX-2探测器的尺寸和能力约是MX-1的二倍,基本上是两个MX-1组合在一起,可携带更多燃料,具有更好的机动性,即可充当轨道器,也能用作着陆器。MX-2不仅能飞抵月球,还能探测内太阳系的其他地方。


另外两个探测器尺寸更大。MX-5将搭载5台PECO发动机,确保着陆平台将150千克载荷从低地球轨道运至月球表面。MX-9将采用9台PECO发动机,实现500千克载荷从同步转移轨道(GTO)运至月面着陆。MX-1或MX-2可配备在MX-5和MX-9上,从主探测器上分离并自主飞行。月球快车公司希望利用这种探测器组合,在2020年实现月球采样返回。


月球快车公司计划2017年发射MX-1E“月球侦察兵”任务之后,立即开展后续探测活动。第二次任务名为“月球前哨”(Lunar Outpost),将在月球南极着陆,并在一个“总有光照的山峰”上建立一个永久站,具备永久光照和持续的对地通信条件。月球极区存在水冰及其他矿物资源,特别吸引行星科学家和航天公司。


月球快车公司计划2020年前实施第三次任务“收获月球”(Harvest Moon),将采集数十千克的月球土壤返回地球。


月球快车公司尚未公布“月球前哨”和“收获月球”两次任务的航天器构型,目前的工作重心仍是通过实施首次月球任务证明公司具备月球着陆能力。


月球快车公司正在研制MX-1E着陆器的一些部件。激光测高计正在NASA的戈达德航天飞行中心接受试验,着陆器的主平台主要为碳复合材料材质,包括探测器结构和燃料箱,也正处于制造过程中。


(作者:中国航天系统科学与工程研究院 李虹琳 李金钊)
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