- 民間の月探査機 Athena が月の南極付近に着陸した後、横倒しになり、Intuitive MachinesのIM-2任務は予定より早く終了
- 着陸地点は目標から約 250m ずれており、初期通信と一部の発電は可能だったが、太陽電池パネルの向きと極低温条件のため再充電は難しいと判断された
- 今回の事故は、2024年2月に最初の着陸船 Odysseus が滑走し、脚が折れた後に横転した事例とほぼ同じ様相
- 着陸船にはNASAの Trident regolith drill、Lunar Outpostの商用ローバーMappなど、数億ドル規模の機器と科学実験が搭載されていた
- IM-2はNASA CLPS プログラムの10件の契約任務の1つで、Intuitive Machinesは今回の着陸を、これまでで最も南で行われた月面着陸および表面運用と評価
Athenaの着陸と任務終了
- テキサス拠点のIntuitive Machinesが送った Athena は、月の南極付近の目標地点から約250m離れた場所に着陸
- 着陸直後に一部の電力を生み出して地球へ情報を送り、エンジニアたちは「incorrect attitude」を示すデータを解析していた
- その後、同社は高さ15ft、つまり 4.6m の宇宙船が横倒しの状態だと確認
- 太陽の方向、太陽電池パネルの向き、クレーターの極低温が重なり、Athenaの再充電は難しいと判断された
- 任務は終了し、チームは任務中に収集されたデータの評価を続けている
搭載機器と中断された実験
- Athenaには、NASAが1972年以降で初めて再び宇宙飛行士を月へ送るために準備していた科学探査機器と実験が搭載されていた
- 失われた機器には 数億ドル規模 の装備が含まれる
- NASAの Trident regolith drill は、水や生命維持に必要な他の構成物質を探すために月の土壌を掘削する予定だった
- 着陸船にはロボット移動探査機3台も搭載されていた
- コロラド州の企業Lunar Outpostが製造した Mapp は、月に到達した初の商用製造ローバーだった
Odysseusと繰り返される横転問題
- Athenaの失敗は、Intuitive Machinesによる2024年2月の最初の月面着陸とほぼ同じ流れとなった
- 当時 Odysseus は月に到達した最初の民間任務だったが、月面を滑走し、脚が折れた後に横転した
- AthenaはOdysseusと同じ細長い設計を採用しており、一部の専門家はこの設計が事故の再発につながる可能性を懸念していた
NASA CLPSとArtemis 3準備
- Athenaの10〜14日予定の任務 IM-2 は、NASAの26億ドル規模 Commercial Lunar Payload Services(CLPS) プログラムが契約した10件の任務の1つだった
- CLPSは、有人人 Artemis 3 任務の到着前に、民間産業が実験や機器を月へ送ることを奨励するプログラム
- Artemis 3は現在、2027年半ばに予定されている
- 別のCLPS関連任務であるFirefly Aerospaceの Blue Ghost Mission 1 は、日曜日に月の北東側の表側にあるMare CrisiumのMons Latreille付近へ直立した状態で着陸した
Intuitive Machinesの評価と訂正
- Intuitive MachinesはAthenaの到着を「これまで月で最も南で行われた着陸および表面運用」と評価
- 同社は、南極地域には厳しい太陽角度と地球との直接通信が限られる条件があると説明
- この地域は険しい地形のため避けられてきたが、Intuitive MachinesはIM-2の知見と成果がこの地域をさらなる宇宙探査に開くとみている
- 訂正事項として、Athenaは目標着陸地点から 250マイル ではなく 250m 離れた場所に着陸した
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
この2回の失敗は、どちらも十分に避けられたように思う
米国政府がプルトニウム238を製造・備蓄し、NASAが現在のように不足する在庫を節約して使わなくてもよく、承認済みの民間宇宙探査にも補助金付きで容易に供給されるようになればいいと思う
Voyager 1のようにRTG電源を使っていれば、47年以上にわたって有用な科学データを送り続ける事例がもっと多かったはずで、NASAやIntuitive Machinesのような民間企業が太陽光パネルを選んだことで、過去数十年に多くの科学的洞察を逃してきたのだと思う
太陽光パネルは向きが合わなければ失敗し得るし、通常は出力もはるかに低く、放射線・微小隕石・塵による損傷にも弱いため、こうした機器の寿命がVoyager 1よりずっと短くなる主な理由になっている
以前、そのリスク分析を実際にやっていた
宇宙船本体程度の大きさ、あるいはそれより小さいパネルでも十分な電力を作れる
問題はJuno [1]やEuropa Clipper [2]のように木星付近で太陽光パネルを使うミッションで、ペイロード中心に開発と質量配分を組む代わりに、宇宙船の大半が巨大な太陽電池アレイになってしまう。Junoのパネルは地球軌道では14kWを生み出すが、木星付近では500Wにすぎない [1]
英国には民間の備蓄分として超ウラン元素が約140tあり、そのうちAm-241は約5.6tと推定されている: https://www.repository.cam.ac.uk/bitstreams/627b4440-37c9-4e...
Voyagerで筋が通っていたのは、太陽光は距離の二乗に反比例して弱まり、Voyagerは人類が作った物体の中で最も遠くまで行くよう設計されていたから
しかし月に探査機を「ただ」置くのが目的なら、太陽光パネルの方がプルトニウムより軽い
良い助言: 1) 冬にロシアへ侵攻しないこと。2) ロボット月着陸船の重心を低くすること
火星着陸、さらには人類が初めて着陸した別の惑星である金星着陸でさえ、比較すればイージーモード
大気がないと自然な姿勢補正がない。5度傾いていれば、そのまま保たれる。大気があれば抗力と空気力学的な力で正しい向きに合わせられる
「まっすぐ降りればいいじゃないか」が簡単でない理由は、月の「軌道」に入るときに非常に速く移動しているから。着陸するには水平・垂直速度をどちらもほぼ0にしなければならず、そのために実際には反対方向へ向けて推力を出す。その間、表面へ近づきながら垂直速度もほぼ0に保たなければならない
最後には垂直速度はほぼ0、水平速度は0、姿勢は完璧でなければならない。速度がほんの少しでも残っていると跳ねたり滑ったり、ほかの悪いことが起きる。そのため多くの着陸船が横倒しになったりひっくり返ったりする。月面も問題で、少しでも平坦でない地形に降りると厳しい状況になる
大きな岩の一部に乗り上げたり、脚の間にある岩や段差が本体に触れるほど高かったりしてもいけない
科学機器や転倒の話に埋もれているようだけど、なぜ目標着陸地点から250マイルも離れたのか説明はあった？ かなり大きな誤差に見える
もちろんそれは旅の途中の話で、地球—月間の移動と着陸の間には多くのことが起きる
同じように細長く背の高い構造の宇宙船が1年前に月に到着したが、結局倒れた
次のミッションでは、少なくとも着陸段階では塔のような形よりもカニ型の設計に近づくかもしれない
着陸脚を除く高さは52.1m、幅9mのチューブなので、おおよそピサの斜塔と同じくらいの高さで、着陸脚を展開すれば幅も同程度になるはず
[https://en.wikipedia.org/wiki/Starship_HLS#/media/File:HLS_S...](https://en.wikipedia.org/wiki/Starship_HLS#/media/File:HLS_Starship_rendering.jpg)
https://www.nasa.gov/image-article/nasa-astronauts-test-spac...
もちろん重心、総重量、可能なホバリング時間、正確な操縦と着陸地点選定能力といった細かい要素はたくさんある。それでも「どうやって倒れないようにするか」という本質的な難しさは明らかにあり、提案されているStarship着陸船はIMの着陸船たちよりはるかにうまくやる必要がある
ただし、表面へ運ぶペイロードを大幅に増やすには避けられない選択のようにも思える。その過程で、エンジンが下部に多いという重心上の利点も一部削がれるが
FireflyのBlue Ghostは先週、月に倒れずに着陸し、現代の商業企業にもできることを示した
IMは0勝2敗なのでかなり気まずい。IMの着陸船が倒れた理由や言い訳はいろいろあるだろうし、Fireflyとはミッション形態も違うだろうが、大枠で見ればNASA上層部はIMに新しい契約を出すか再考していそうだ
私の最初のMun着陸船もあんな形で、当然、着陸後に倒れた。KSPでうまくいかないことなら、現実でも一度は検討する価値がある
着陸船を見れば分かる。もっと低く作りたいなら、いったいすべての機材をどこに入れればいいのか？
批判したいわけではなく、好奇心からの質問なのだけれど、月探査が難しいのは分かるものの、これらの着陸機は着陸という観点ではあまりに細く、許容度が低く見える
弾むボール型の宇宙機や、着陸後に自分で向きを戻したり、押して起き上がれたりする構造は作れないのだろうか？ 火星で似たようなものを使っていた記憶がうっすらある
ローバーの周囲を複数の風船で囲み、着陸後に表面で弾みながら移動した。その後、風船を特定の順序で抜いて、ローバーが直立した状態になるようにした
ただし火星には、パラシュートと風船で降下を遅らせられる大気があった。月面着陸では推進器で速度を落とす必要があるため、両側に風船だけを付ける方式ではうまくいかない
着陸機の科学ミッションとは別に減速装置を使い、着陸直前に切り離して風船で表面に接地させることはできるかもしれないが、そうすると複数のメカニズムと着陸手順が追加され、コストが増える
https://www.youtube.com/watch?v=kSbAUtyO7xo
着陸探査機をエアバッグに入れ、地上数メートルの高さで本体から分離した。探査機はしばらく転がったあと停止し、開いて科学活動を開始した
ただ、月でどこまでが小型でどこからが大型なのかは、今すぐには言いにくい
IMの場合はさらに悪いかもしれない。商業企業なので制約があり、NASAの着陸機なら政府予算により、はるかに大きな予算と多くの選択肢を持てる
Intuitive Machinesの1機目と2機目の月着陸機がどちらも倒れたので、3機目は倒れないことを願う
着陸機が実際に上部が重い設計なら、解決すべき設計上の問題がある。接地直前に展開し、安定した姿勢だと判断されたら分離または折りたたまれる補助支持脚を追加することもできる
エアクッション付きのボールのように着陸し、停止したら空気を抜く方式も、単に同じ設計を維持して平坦な地点に着陸することを願うよりはまし
月ビジネスのアイデア: 月で窮地に陥った他のロボットをジャンプスタート・牽引・反転してくれるロボット
民間月着陸機から撮られた写真がまっすぐ立っていたので混乱した。どうやら最近、民間月着陸機が2機降りていて、1機目は成功していたらしい
NASAはきちんとやり遂げたが、あの表面はとんでもないカミソリ畑のように見える。ありがとうNASA
月面レッカー車はいつ打ち上げるのか？ 現金かカードか？
NASAは携帯電話もなかった時代に月へローバーを送り込んだ。ローバーに予備のバッテリーパックをいくつかと遠隔操縦士を付けたらどうだろう？ UberとLyftは早期サービスを始める気はないのか？
古い教訓を改めて示している。90%まで行くのは簡単で速いが、最後の10%は非常に退屈で遅い
宇宙が難しいことは分かっているが、こうしたミッションはあまりにばかげた形で失敗することが多いように見える
今回は、この会社の2つのミッションがどちらも背が高く細い設計のせいで同じ問題に遭遇した。なぜ同じ過ちを繰り返し続けるのだろうか？