自1972年以来，美国首次重返月球。

纽约时间周四下午6点23分，直觉机器公司(Intuitive Machines Inc .)将一艘机器人航天器降落在月球上，成为第一家在月球表面完整放置航天器的私营公司。

美国宇航局为这次任务支付了近1.18亿美元，他们在社交媒体平台X上发布了祝贺:“你的订单已经送到月球了!”直觉机器公司最终将与美国国家航空航天局合作，再向月球发射两个着陆器。

随着国家太空野心的增长和太空业务的扩张，各公司竞相宣称自己是第一个完整登陆月球的私人航天器。直到今天都没有成功。以色列非营利组织SpaceIL在2019年进行了尝试，但它的飞船速度太快，坠毁在地面上。去年，总部位于东京的Ispace Inc.失去了与着陆器的联系。今年1月，总部位于匹兹堡的Astrobotic着陆器在进入太空后不久就发生了发动机故障。

自从半个世纪前美国成功地将人类送上月球以来，为什么事实证明，企业——甚至是国家——要再次做到这一点如此困难?

月球环境恶劣。很难设计出能在其表面航行的航天器，而且几乎不可能在地球上重现这些情况进行测试。与20世纪60年代的美国宇航局相比，私营公司的资源相形见绌:美国宇航局的战争基金一度飙升至美国联邦预算总额的4%左右。

最大的障碍可能是21世纪很少或根本没有登月经验的工程师和公司。人类设计并发射月球着陆器已经有50多年了，所以公司几乎是从零开始，使用新技术。

中佛罗里达大学(University of Central Florida)的行星物理学家菲利普·梅茨格(Phillip Metzger)在接受采访时说，“我们说我们以前去过那里，但这些公司以前没有去过。”“这确实是一项正在完善和成熟的新技术。”

重返月球

在1972年最后一次阿波罗任务后，美国宇航局将注意力从月球转移到航天飞机、国际空间站和其他目标上。历届政府都提议重返月球，但这些计划都没能经受住政治阻力。但在2017年，唐纳德·特朗普总统促使美国宇航局启动了阿尔忒弥斯计划，将人类送回地球。

美国宇航局的目标是在月球上建立一个可持续的存在，并声称学习在月球上生活和工作将有助于人类最终探索太阳系。

这意味着大量利润丰厚的政府合同。与阿波罗时代不同的是，私营公司有可能在美国宇航局的帮助下实现这一目标。Intuitive Machines和Astrobotic都与nasa的CLPS计划合作，旨在帮助推动阿尔忒弥斯的商业着陆器的开发。

然而，月球探测面临的物理挑战依然存在。仅仅是在太空的真空中到达月球，一开始就很困难。航天器必须应对温度的剧烈波动，这取决于航天器的哪个部分正对着太阳，而且它们经常受到宇宙射线的轰击——来自太阳或深空的辐射粒子，很容易烧毁保护不好的电子设备。

月球的宽度大约是地球的四分之一，总体重力要小得多，因此很难进入轨道。它崎岖的地形、陨石坑和其他因素使重力分布不均匀。

“当你绕月球运行时，你最终会撞上月球，因为块状的重力会扰乱你的轨道，”梅茨格说。“正因为如此，你必须有一个导航系统，它能准确地了解你的位置，并能实时适应。”

与地球不同的是，地球上有大气层，可以帮助缓冲返回的航天器的坠落，而月球几乎没有大气层。为了在那里着陆，几乎所有的航天器都必须使用某种形式的火箭发动机来缓慢地降低自己到下面的地面。航天器必须精确地燃烧发动机，使它们在刚刚高于表面的地方相对停止。否则，它们将面临崩溃的风险。

所有这些都需要知道航天器即将着陆的地方。机器人着陆器通常依赖于车辆传感器收集的信息，以及提前收集的着陆目标图像，这些图像的分辨率通常不是很高。更复杂的是月球与地球的距离。当向这些航天器发送命令时，通常会有几秒钟的延迟。

“你必须完全自主地完成这一切，”中佛罗里达大学(University of Central Florida)从事登月任务的副教授阿迪·达夫(Addie Dove)说。“人类不可能实时纠正错误，因为事情发生得太快了。”

这可能会导致类似于2023年space面临的问题。最终发现，它的月球着陆器出现了软件故障，错误判断了下方地形的高度，导致燃料耗尽并坠毁。

有时还会出现硬件故障。今年1月，日本宇宙航空研究开发机构将其用于调查月球航天器的智能着陆器降落在距离预定目标55米(180英尺)的地方。一个明显的引擎问题导致飞行器头部着地，而不是侧面着地。因此，虽然它完好无损地着陆，但由于它无法正确地为太阳能电池板充电，它的任务提前结束了。

南极

对于Intuitive Machines来说，一个额外的难度是它的指定目标。最初，该公司希望在月球相对平坦的赤道附近着陆，那里是所有阿波罗任务着陆的地方。但美国国家航空航天局要求该公司将着陆点改为月球南极地区——这是许多国家一直关注的地方，去年8月，在俄罗斯的登月尝试失败后，印度的月船3号(Chandrayaan-3)也接近了月球南极地区。

访问月球的机器人航天器收集的数据证实，月球南极的许多陨石坑可能含有冰形式的水。美国国家航空航天局和其他机构可能对开采这些冰感兴趣，这些冰可以用于饮用水或作物。如果分解成氢和氧这两种基本成分，水也可以成为未来火箭的推进剂。但那里有多少冰，处于什么状态，还有待观察。

美国国家航空航天局最终希望未来的阿尔忒弥斯宇航员降落在这一地区，并依靠直观机器公司的着陆器获得的美国首次地面视图。该地区布满了坑坑洼洼，从轨道上到达那里比到达赤道还要困难。改变着陆地点需要额外的分析和工程——几乎就像计划一个全新的任务。

多芬说:“我们将前往月球上从未去过的完全不同的地方。”“这有点像说我们已经探索了整个南极洲或整个非洲，而我们只去过海岸。”

虽然月球航天器在地球上经历了多年的测试，但要知道它们是否会成功，唯一的方法就是在太空中进行测试。但即使这样也有其局限性。

“如果你失败太多次，政客们就会让你放弃尝试，”梅茨格说。“如果这是一项商业努力，那么投资者就会退出。所以你没有无限次的尝试。”

对于Intuitive Machines来说，第一次尝试似乎奏效了。用美国宇航局局长比尔·纳尔逊的话来说，这一壮举“显示了美国宇航局商业伙伴关系的力量和前景。”