土派"泰晤士報"：智慧機器首次登月也以更安全、更便宜的火箭式推進器創下先例
歷史性登陸
Intuitive Machines 的第一艘月球登陸器 Odysseus 已經在登月七天後正式失去動力。這艘登陸器創造了歷史，成為自 1972 年以來首個登陸月球的美國裝置，也是第一個由私人建造的太空船登陸月球。然而 Odysseus 將因為其推進系統而被人們記住。這個推進系統使用了液態氧和液態甲烷的組合，可能會解開太空的新能力，並減少其他商業提供者未來任務的風險。
挑戰與突破
在 Intuitive Machines 的 IM-1 任務之前，沒有任何登陸器使用過這種推進劑組合。這種推進劑組合在高效能火箭發動機中得到應用，比如 SpaceX 的 Raptor、Blue Origin 的 BE-4 和 Relativity Space 的 Aeon R。但登陸器和大多數當今的太空船使用“太空可儲存”或高超活性推進劑，如肼或過氧化氮，它們可以被動儲存，但具有高度毒性。相比之下，“冷卻劑”更有效率、能量更高，並且遠遠不那麼危險，但它們必須被主動冷卻到非常非常低的溫度。這帶來了一些獨特的挑戰。
獨特解決方案
因為燃料必須保持如此冷，它們只能在升空前的極短時間記憶體儲。為了克服這個問題，Intuitive Machines 和 SpaceX 開始在升空前三小時為 Nova-C 級登陸器的 VR900 發動機（由 IM 製造）加注燃料，當時火箭已經在發射臺上，而太空船已經在載具護罩內。這絕不是典型的做法，這甚至是如此與眾不同，以至於 SpaceX 不得不開發全新的能力來為登陸器加注燃料。兩家公司在發射前進行了兩次濕熱適應性彩排；燃料裝載問題導致第一次發射嘗試被推遲一天，直到 2 月 15 日。在成功發射之後，Intuitive Machines 還遇到了冷卻液態氧供料管的短暫問題，這比預期的時間更長。一旦冷卻劑足夠冷卻，飛行控制器於第二天成功在太空中首次點火了發動機。
冷卻劑的優勢
因為公司使用的是高效的液態氧和液態甲烷，他們得以更直接地對月球進行軌道飛行。這艘太空船只需要經過一次範·艾倫輻射帶，這是地球周圍的一個高輻射區域，這減少了太空船對有害高能粒子的暴露。Intuitive Machines 的較大型“Nova-D”太空船也將使用兩個 VR900 發動機，以將 500-750 公斤的有效載荷運送到月球。 Nova-C 和 Nova-D 登陸器將遠非最後一批在太空中使用冷卻劑推進劑的太空船。
未來趨勢
Impulse Space 的高能量啟動級 Helios 將使用冷卻劑將有效載荷直接運送到靜態軌道，公司 CEO Tom Mueller 在一月的一次訪談中解釋說。“人們之前曾討論過使用高超活性推進劑進行大型啟動級的事情，我只是覺得，你講的是噸數級的推進劑，價格和安全成本都是極高的，所以使用液態氧和液態甲烷這種價格非常低、能量非常高的推進劑就像是理所當然的事情。”
影響與挑戰
Odysseus 攜帶到月面的 NASA 科學和研究有效載荷之一也直接利用了冷卻劑推進系統。來自該機構的 Radio Frequency Mass Gauge 宣告，使用無線電波和天線來量度引擎油箱中的燃料量。這項技術可能在長時間太空任務中測量太空船燃料水平方面至關重要，尤其是因為在微重力狀態下測量液體會面臨一些挑戰。
結論
這個問題特別重要，因為 NASA 的阿爾忒彌斯任務需要使用冷卻劑推進劑的太空船，主要是 SpaceX 的“Starship 人馬登陸系統”和 Blue Origin 的“藍月”。這些任務將需要從軌道衛星倉轉移大量冷卻液體到太空船；盡管這些液體需要在軌道上停留的時間遠遠超過 Odysseus 飛越月球的時間，但 IM-1 任務仍然為在太空中使用冷卻劑開啟了一扇大門。
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