日本ispace公司分析登月探测器坠毁原因

华盛顿——日本公司ispace近日表示,其第二次登月探测器任务的失败可能是由于激光测距仪的故障,这一设备用于在下降过程中测量高度。

在6月23日的新闻发布会上,该公司的高管们表示,经过对6月5日Resilience航天器失败着陆的审查,他们得出结论认为,航天器上的激光测距仪出现了某种硬件问题,导致其无法及时提供关于着陆器高度的数据。

激光测距仪的设计目标是在航天器距离表面至少三公里时提供高度数据,以触发最终的着陆燃烧。然而,该装置在航天器飞行至低于900米的高度时,才首次提供高度测量。

在此之后,着陆器尝试进行快速减速,但此时其下落速度已经远超预期:66米每秒,而计划速度为44米每秒。从着陆器传回的最后一组遥测数据显示,在192米的高度时,它仍以每秒42米的速度下降。

NASA的月球勘测轨道器于6月20日发布的图像显示,Resilience的坠毁可能发生在与计划着陆地点相距282米南方和236米东侧的区域。着陆器的撞击形成了一个直径16米的撞击坑。

ispace公司工程部门的执行副总裁Yoshitsugu Hitachi在发布会上表示,公司首先排查了硬件和软件的可能问题。遥测数据显示着陆器的软件没有问题,推进系统也没有异常。

随后,公司将注意力转向激光测距仪。经过审查,发现没有证据表明激光测距仪的安装存在问题,因此ispace得出结论,认为该设备的性能在飞行前测试后某种方式上出现了退化。

造成这种退化的因素可能有很多,包括月球表面条件减少了激光光线反射回着陆器的量,激光功率降低,高速飞行时的性能下降,或者来自太空环境的影响,例如真空或辐射。

“目前我们无法进一步缩小这些可能性的范围,”他通过翻译表示,“也无法确定这一异常是由于单一因素还是多种因素的组合造成的。”

Hitachi强调,Resilience着陆失败的原因与2023年公司第一次任务的原因不同,第一次任务是由于软件问题导致着陆器误认为距离表面很近,而实际上还有五公里高度,直到耗尽燃料并坠毁。他表示,这次的着陆软件运行良好。

第一枚着陆器在激光测距仪方面也没有问题,但Resilience使用了不同型号的激光测距仪,因为为第一项任务提供设备的未具名供应商已不再生产该版本。

ispace的首席技术官Ryo Ujiie表示,公司将采取两项主要措施来解决Resilience坠毁所致的问题。一是加强激光测距仪和相关传感器的测试计划,以更好地评估其在高飞行速度和低反射率表面条件下的性能。

第二,考虑使用不同的激光测距仪,因为用于Resilience的设备尚未经过飞行验证。公司还会考虑使用其他传感器,例如激光雷达或相机,以提供地形相对导航。

这些工作将会得到一个新的外部审查委员会的支持,委员会成员包括来自NASA和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的前工程师。ispace还计划在未来的任务中与JAXA更加紧密合作,以利用其技术专长。

这些变化不会影响下一两个任务的进度:任务3为由ispace美国公司为Draper建造的着陆器,执行NASA任务;任务4为日本建造的着陆器。这两个任务都定于2027年发射。ispace预计将在这些任务上额外支出约15亿日元(约1030万美元),用于更换更好的激光测距仪和改进的测试。

ispace的首席执行官Hakamada Takeshi表示,对其首两次任务失败非常重视。

“然而,重要的是我们要坚持尝试。有些失败是不可避免的,但我们会不断改进我们的系统。”

“我们今天的主要目标是传达ispace作为挑战者,已经在向下一个任务迈进的消息,”他说,誓言要重新赢得客户和其他利益相关者的信任。“我们承诺展示的是,ispace会在这个挫折面前继续成长。”

图片源于:spacenews