Lądownik Nova-C „Athena” od firmy Intuitive Machines wylądował blisko Mons Mouton na Księżycu. To już druga w tym roku amerykańska misja docierająca na powierzchnię naszego naturalnego satelity. Niestety tak jak w przypadku poprzedniej misji tej firmy sonda nie działała długo.
W 2018 roku NASA zapoczątkowała program CLPS, w którym prywatne firmy rywalizują w konkursach na dostarczenie na Księżyc technologicznych i naukowych ładunków od agencji. Intuitive Machines jest jedną z tych firm. Swoją pierwszą misję w ramach programu IM-1 wykonała w 2024 r. Była ona tylko częściowo udana. Statek przewrócił się, przez co realizacja celów misji była bardzo ograniczona.
Tym razem niestety było podobnie. Lądownik przyziemił 6 marca 2025 r. około 18:32 czasu polskiego, znacznie jednak dalej od planowanego celu (400 metrów różnicy) i w sposób, który doprowadził do przewrócenia się lądownika na bok. Niekorzystna orientacja i położenie wewnątrz krateru sprawiły, że statek nie był w stanie ładować swoich baterii poprzez panele i misja musiała zostać zakończona już 7 marca o 7:15 rano czasu polskiego.
Mimo tylko kilku godzin pracy statek wykorzystał ten czas, by wykonać eksperymenty, które były możliwe do wykonania w takiej sytuacji. Nie udało się pobrać próbek przez wiertło, ale aktywowano go i odebrano telemetrię. Opiekunowie innych ładunków na lądowniku potwierdzili również odbiór danych i aktywacje niektórych z urządzeń.
Budowa lądownika Nova-C
Lądownik ma kształt graniastosłupa prawidłowego sześciokątnego. Mierzy około 4 m wysokości i 1,6 m szerokości. Za lądowanie odpowiadał zestaw sześciu nóg, które przez swoją budowę są w stanie zaabsorbować część pozostałej energii kinetycznej z lądowania.
Podobnie jak w poprzednim lądowniku firmy zastosowano nowatorski silnik główny VR900 zasilany kriogeniczną mieszanką ciekłego metanu i ciekłego tlenu. Silnik jest w stanie wytworzyć ciąg 3100 N i jest wyposażony w możliwość wektorowania. Kontrolę orientacji zapewniają dodatkowo silniczki RCS na sprzężony hel. Generują niewielki ciąg 4,5 N.
Za nawigację odpowiada tradycyjna kombinacja jednostki pomiarów inercji IMU, szperaczy gwiazd, kamer i wysokościomierza laserowego. Procedura lądowania polegała na wykorzystaniu optycznej nawigacji do poznawania położenia i wyminięcia przeszkód. Lądowanie w okolicy bieguna południowego jest dużo trudniejsze niż lądowanie w okolicy równikowej Księżyca, głównie z uwagi na niesprzyjające warunki oświetleniowe. W przypadku misji IM-2 dodatkowym utrudnieniem był fakt, że sonda musiała znaleźć się w miejscu równocześnie blisko zacienionych kraterów, które miała badać, ale jednocześnie w miejscu z zadowalającymi warunkami oświetleniowymi do zasilania przez panele słoneczne.
Za zasilanie właśnie miały odpowiadać trzy panele słoneczne ułożone na górnej podstawie i dwóch bocznych ścianach. Bateria, która okazała się jedynym źródłem energii miała pojemność 25 Ah.
Za komunikację odpowiadały zestawy anten wysokiego i niskiego zysku. Dodatkowym eksperymentalnym ładunkiem była stacja bazowa sieci komórkowej od firmy Nokia. System 4G/LTE o nazwie Lunar Surface Communication System miał zapewniać komunikację z mobilnymi robotami, które miały zostać wypuszczone przez lądownik.
Cele misji i ładunki naukowe
Kluczowym i głównym eksperymentem miało być badanie PRIME-1 (Polar Resources Ice Mining Experiment-1), którego celem było wykrycie i zmierzenie ilości lodu wodnego w przypowierzchniowej warstwie regolitu. PRIME-1 składa się z dwóch elementów: 1-metrowego wiertła typu auger (TRIDENT) i spektrometru masowego (MSolo).
Wiertło systemu PRIME-1. Źródło: IM.
Wiertło zostało zbudowane przez Honeybee Robotics (firma należąca do Blue Origins) i ma konstrukcję obrotowo-udarową. Miało wiercić w 10-cm skokach, a materiał do analizy deponowany miał być w trakcie wyciągania wiertła z odwiertu. Spektrometr masowy, dostarczony przez Kennedy Space Center z firmą INFICON miał wykrywać sublimujące gazy z położonego na powierzchni odwierconego materiału. Urządzenie mogło wykryć zawartość takich substancji lotnych jak woda, dwutlenek węgla czy cząsteczki wodoru. Odwierty z różnych głębokości pozwoliłyby utworzyć profil pionowy zawartości lodu w schowanym przed bezpośrednim działaniem Słońca regolicie.
Oprócz PRIME-1 z lądownikiem NOVA-C na Księżyc trafił niewielki łazik MAPP (Mobile Autonomous Prospecting Platform). Ważący 10 kg pojazd miał oddalić się nawet do 1,6 km od lądownika. Urządzenie zostało wyposażone w kamery, czujniki środowiskowe i łyżkę do zbierania materiału. Jego zadaniem miało być testowanie autonomicznych operacji tzw. „prospectingu” – czyli szukania zasobów na Księżycu. Poza tym zastosowano w pojeździe ciekawe rozwiązanie komunikacyjne – dwie wysokie anteny 4G LTE od firmy Nokia. To właśnie za pomocą lokalnej sieci komórkowej miał następować transfer danych z kamer i aparatury łazika do lądownika, skąd popłynęłyby one na Ziemię. MAPP sam ma na swoim pokładzie mikrołazika wielkości pudełka zapałek, którego miał wypuścić – AstroAnt od MIT, który jest demonstratorem technologii.
Innym niezwykle ciekawym eksperymentem był Micro-Nova „Hopper” – mały, ważący 1 kg skoczek, którego zadaniem miało być dostanie się do położonego blisko planowanego miejsca lądowania krateru (Krater H), sfotografowanie jego wnętrza, wykonanie pomiarów sygnatur wodoru za pomocą spektrometru neutronowego i „wyskoczenie” z krateru. Byłoby to pierwsze bezpośrednie zbadanie wnętrza wiecznie zacienionego krateru. Skoczek do poruszania się miał używać silniczków rakietowych na hydrazynę, a do komunikacji komórkowej sieci LTE – podobnie jak łazik MAPP.
Na Athenie znalazły się też: czeski detektor promieniowania wielkości pendrive’a MiniPIX od firmy ADVACAM, ważący 500 g miniłazik japoński Yaoki i zestaw laserowych retroreflektorów LRA do odbijania promieni laserowych z Ziemi i pomiarów orbitalnych.
Podsumowanie
Misja IM-2 wykorzystała taką samą architekturę lądownika Nova-C jak poprzedniczka. Poprawiono jednak wiele elementów – w szczególności integrację czujników w ramach systemu nawigacyjnego, profil zniżania i lądowania i oprogramowanie. Zespół misji informował o prawie 100 rozwiązanych problemach/poprawkach w procedurach, sprzęcie i oprogramowaniu. Z powodu wyniesionych lekcji ładunki na Athenie zdawały się już być bardziej nacelowane na eksplorację i eksperymenty. Odyseusz miał więcej demonstratorów technologii niż sprzętu wykonującego badania.
Niestety ponownie trudne warunki topograficzne, oświetleniowe i komunikacyjne w okolicy bieguna południowego pokonały sprzęt od Intuitive Machines.
Opracowanie: Rafał Grabiański
Na podstawie: NASA/Intuitive Machines
Na zdjęciu tytułowym: Lądownik Nova-C "Athena" leżący w kraterze po wylądowaniu na Księżycu. Źródło: NASA/IM.
