地月空间中月球手电筒项目

由于推进器问题，美国宇航局结束了月球手电筒任务

月球手电筒

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➠地月空间中月球手电筒的插图。图片来源： NASA/JPL-Caltech

据航天防务新闻网站报道——美国国家航空航天局 (NASA) 已经结束了立方体卫星的任务，该卫星打算进入绕月轨道，但由于其推进系统出现问题而未能成行。

美国宇航局喷气推进实验室于 5 月 12 日宣布月球手电筒任务在发射五个月后结束。由于其推进系统无法产生所需的推力，航天器无法进入其计划的绕月极地轨道。

工程师们花了几个月的时间试图解决这个问题，该问题是在 2022 年 12 月发布后不久发现的。他们怀疑某种碎片阻塞了推进剂管路，减少了到达推进器的推进剂量。

美国宇航局 5 月 5 日表示，他们正在做最后的努力，通过在打开和关闭阀门时将燃油泵压力“远远超出”操作限制来清除障碍物。这项技术在航天器的四个推进器中的一个上进行了试验，取得了一些成功，“不一致地产生了一些增加的推力水平。”

然而，这些努力不足以让航天器保持在月球附近，导致 JPL 结束了任务。到那时，任务规划者已经排除了将航天器放入绕月的近直线光环轨道的可能性，但希望能够将它放入一个遥远的地球轨道，以便每月飞越月球。

碎片如何进入推进系统尚不清楚。在最近的一次采访中，Daniel Cavender 是 NASA 立方卫星推进系统的项目经理，现在是 Rubicon Space Systems 的主管，Plasma Processes LLC 的一个部门正在将该推进系统商业化，他指出了 6U 立方卫星施加的限制设计限制了工程师将过滤器放入系统的能力。

“由于尺寸限制，我们无法在任何地方都放置过滤器。因此，我们严重依赖精确清洁、检查和污染控制。但在某个时候出现了流程失误，”他说。他指出，来自立方体卫星的数据与推进剂管路中有碎片的推进器地面测试一致。

月球手电筒是第一个飞出地球轨道的航天器，它使用了一种无毒的“绿色”推进剂，称为高级航天器高能无毒推进剂，或 ASCENT，由美国空军研究实验室开发。Cavender 指出，推进器在碎片问题导致推进剂匮乏之前一直运行良好，称其为“太空中的重要验证”。

NASA 强调了 Lunar Flashlight 成功测试的其他技术。其中包括一台名为 Sphinx 的新型飞行计算机，它可以在低功率水平下运行33能在深空辐射环境中生存，以及一台名为 Iris 的升级无线电。

美国宇航局太空技术任务理事会小型航天器技术项目主管克里斯托弗·贝6克在一份声明中表示：“技术演示本质上具有更高的风险和更高的回报，它们对美国宇航局进行测试和学习至关重要。”任务结束。“从成为以前从未在太空中飞行过的新系统的试验台的角度来看，月球手电筒非常成功。”

月球手电筒还有一项科学任务，使用激光反射仪仪器在月球南极永久阴影的陨石坑中寻找水冰。虽然航天器无法收集任何科学数据，但它确实测试了仪器并确认它按预期工作。

“对于科学团队和整个月球手电筒团队来说，我们将无法使用我们的激光反射仪在月球上进行测量，这令人失望，”戈达德太空飞行中心任务的首席研究员芭芭拉科恩说，在声明中说。不过，她补充说，该任务在仪器上“收集了大量飞行性能数据”，可用于未来任务中类似仪器的设计。

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Lunar Flashlight 最初与其他 12 颗立方体卫星一起出现在 Artemis 1 号上，这是太空发射系统火箭的首次发射。然而，推进系统设计的转变导致航天器在 2021 年秋季的最后期限前执行任务，并集成到 SLS 上。NASA 改为将其作为日本公司 ispace 的 HAKUTO-R M1 着陆器的猎鹰 9 号发射的辅助有效载荷飞行，该着陆器在 Artemis 1 发射后不到一个月发射。

在 Artemis 1 上发射的 10 颗立方体卫星中，有几颗也遇到了技术问题，无法执行任务。在5 月 1 日的研讨会上，LunaH-Map 立方体卫星的首席研究员 Craig Hardgrove 表示，他的团队仍在努力解决其电力推进系统的问题。他当时表示，如果他们不能在 5 月底之前解除该系统中卡住的阀门，他们可能会停止运营。

JPL 表示，月球手电筒将于 5 月 17 日在 65,000 公里的高度飞越地球，然后进入深空。尽管存在推进问题，但由于航天器上的其他系统仍在运行，“美国宇航局正在权衡航天器未来的选择。”