日本实现史上最精准月球着陆

原文作者：Ling Xin

日本探月探测器首次使用了新的基于图像的自动化导航技术，在目标区域100米内着陆，但该任务可能提前结束。

日本成为全球第五个实现探测器月球软着陆的国家，这次任务采用的精准技术使探测器与目标着陆点的距离超过了之前所有任务。不过，由于电力故障，该探测器在月球表面的寿命可能只剩下几个小时。

上周六早上，从日本南海岸的种子岛宇宙中心发射四个月后，探测器SLIM（Smart Lander for Investigating Moon）在月球赤道南部的Shioli陨石坑附近的目标区域着陆。

“SLIM成功登月，能与地面基站通讯并准确执行来自地球的指令。”日本宇宙航空研究开发机构JAXA副所长国中均（Hitoshi Kuninaka）在着陆后的媒体发布会上表示。

“但现在看来，太阳能电池似乎无法发电，探测器只能依靠蓄电池，”国中均说，“蓄电池还能维持几个小时——这几个小时就是SLIM剩下的寿命。”他说JAXA将继续监测着陆器，因为太阳能板仍有开始工作的可能。

在这次成功着陆的两周前，美国刚刚发射了一个商业月球探测器，但在发射后遇到推进剂问题，无法按计划登月。近一年前，日本一个商业着陆器也在月球坠毁。探月任务是众所周知的难，目前尚无一家商业公司能完成。

美国亚利桑那州立大学的太空政策研究员Namrata Goswami表示，这次成功着陆是“属于亚洲的一次胜利”。过去十年里，只有中国、印度、日本的探测器实现登月。印度在2023年8月成功在月球着陆。

技术创新

Kuninaka表示，SLIM应该完成了它的主要目标，即以前所未有精确度在100米的范围内着陆——相比之前几千米到几十千米的距离，这是巨大的进步。按计划，SLIM上的视觉导航技术会在飞掠月球时拍摄月表图像，并将图像与机载地图比对，快速实现自定位。

目前尚不清除这个汽车大小、重200千克的探测器是否是按原计划用五条腿分两步着陆。之前的月球着陆器用四条腿在平缓区域同步着陆，而SLIM的设计是让探测器的一条后腿先在Shioli陨石坑外的一个15度的斜坡上着陆，再向前倾倒，用四只前腿站稳。

观察人士认为，SLIM在着陆期间可能发生了翻转，使太阳能板无法对准太阳。Kuninaka称目前没有足够数据显示探测器的姿势或朝向。不过，只要有一点太阳光照到太阳能板上，SLIM就能“复活”的希望。

Kuninaka说，SLIM原计划在着陆前弹射出两个小型机器人。按照计划，这两个机器人会给着陆器拍照并传回地球，但现在还不知道机器人是否成功弹出。

如果SLIM能“复活”，科学家计划利用一台特殊相机——探测器上唯一的科研仪器——在月幔上寻找名为橄榄石的矿物。“如果我们能探测这种橄榄石的组成，并与地球上的橄榄石比较，或许就能为月球很久以前是地球一部分的理论提供新证据。”负责该任务的JAXA项目经理Shinichiro Sakai说。

这台相机还能帮助确定阿波罗16号（Apollo 16）月球样本的来源。这次的着陆点位于1972年阿波罗16号任务着陆点东部约250千米处，在月球上名为酒海（Mare Nectaris）的古代海洋的西面。“我们在阿波罗16号样本中发现了可能是从酒海喷出的奇异玄武岩。”美国圣母大学的行星地质学家Clive Neal说道。通过帮助确认来源，SLIM或能让科学家更理解碰撞动力学和酒海的化学构成。Neal说：“它将证明小任务也有用，也能做重要的科学。”

探月热

Sakai和他的团队希望SLIM的精准着陆技术能给日本在由美国领导的阿耳忒弥斯计划（Artemis Program）中带来先发优势，该计划打算在三年内将人类再次送回月球。Sakai说：“许多任务都能使用这项技术，它也许能成为日本对国际合作的一份贡献。”

Goswami说，尽管SLIM让亚洲在新月球竞赛中再添佳绩，但也加剧了亚洲航天国家之间的竞争。如今，印度和日本都掌握了月球软着陆技术，两国合作的月球极地探测任务LUPEX将与中国的嫦娥七号任务竞赛，嫦娥七号也计划在2026年登陆月球南极，寻找水冰的存在。

这几个月的月球访客不断增加，继美国“游隼”（Peregrine）探测器遭遇不测之后，SLIM是今年第二个尝试登月的任务。下个月，美国Intuitive Machines公司将继续挑战成为第一个在月球着陆的商业公司。今年晚些时候，中国也将发射从月球背面采样返回的嫦娥六号任务。