时速22公里撞月？美国登月探测器，暴露设计缺陷，至少弄断两条腿

自上世纪阿波罗十七号任务后，时隔五十多年，美国航天器终于再一次软着陆于月球表面，本月23日，承接NASA商业月球有效载荷服务计划CLSP-2任务的直觉机器公司进行了一次登月尝试，该公司研制的新星-C着陆器在月球南极区域的 Malapert A 陨石坑附近着陆，但这并不是一次理想的软着陆。

NASA的LRO月球勘测轨道飞行器拍摄着陆月球南极的“新星-C着陆器”

新星-C着陆器与火箭“器箭分离”实拍画面

新星-C着陆器自地球出发就一直问题不断，与火箭分离后就遭遇了星敏感器指向问题，着陆器姿态开始异常，产生了每秒0.15度的自旋，最终是通过地面上传补丁指令后，才重新建立正确姿态。

新星-C着陆器在地月转移轨道上回眸地球

到达月球时又有了入轨偏差问题，新星-C着陆器的预定绕月轨道高度是近月点100公里，结果经过点火制动进入的绕月轨道高度却是92公里，偏差较大。

进入绕月轨道后的新星-C着陆器自拍

这还没有完，新星-C着陆器进入登月行程后又暴露了“人祸”，激光测距敏感器在发射前工作人员忘了解锁硬件保险，导致无法使用，探测器自主登月最关键的就是准确感知自身的速度以及与月面之间的距离，没有这些数据就等于探测器没有了“眼睛”。

在遭遇激光测距敏感器问题后，新星-C着陆器不得不使用备份敏感器，这就是NASA兰利研究中心提供的激光雷达，它可以为着陆器提供距离与速度数据，数据精度原本是有保障的，但是，临时上马的激光雷达在15公里高度以下测得的数据无法被计算机实时处理，这就等于激光雷达也废了……

NASA为新星-C着陆器提供的“激光雷达”

怎么办？新星-C着陆器此刻只能用地形导航相机获取速度与距离数据，但它的数据精度很差，即便可以叠加惯性导航修正，惯导数据是最基础的数据，它需要更精确的测距测速敏感器获得的数据进行修正，结果原本需要修正的原始数据，此刻要帮着同样数据不准的地形导航相机，结果可想而知。

最终，着陆器都快接近月面了，而它还自以为高悬在距离月面100米的空中，虽然此时液氧甲烷主发动机也开始了节流减速操作，但在无法准确感知下降状态的情况下，这些都是徒劳的。

于是新星-C着陆器就以6米/秒的垂直速度、2米/秒的水平速度接地了，大大超出了设计值。这几乎就是以22公里的时速撞月，但毕竟着陆腿还是吸收了一定的着陆冲击能量，姑且算是软着陆吧。

新星-C着陆器在距月面约30米高度时拍摄

结果就是侧翻于月球表面。

与新星-C犯了类似但相反错误的还有日本ispace公司的白兔-R着陆器，后者在月面上方5公里处就以为自己快要落月了，结果发动机持续喷射，最终燃料耗尽撞月，这也是一个人祸，因为着陆器计算机存储的月面地形数据有误。

新星-C着陆器接触月面时的成像画面

另外，新星-C着陆器直至接触月面，发动机还在持续喷射，这又说明其发动机关机程序设计有缺陷，不像我们的嫦娥系列着陆器配置有伽马关机敏感器，只要距离月面3米左右高度就会触发关机指令。

中国嫦娥四号登月着陆画面

新星-C在侧翻的过程中把着陆腿弄折了，起初地面团队以为只断了一条腿，但随着图像数据的回传，就有图有真相了，证实是至少断了两条腿，虽然新星-C着陆腿很多，有6条，但都无法抗拒最终侧翻的命运。

新星-C着陆器登月前后对比，可以看到至少两条腿损毁。

在没有图像信息时，地面团队通过侧翻30度的数据推测，新星-C着陆器的头部可能是垫在了一块岩石上，有图有真相后才知道，只侧翻30度不是因为石头，而是因为它躺在了一个撞击坑的斜坡上。

由于新星-C以非正常姿态着陆，导致能接收到光照的太阳能电池面积有限，发电量赶不上消耗量，就目前的状态看，这台着陆器的剩余寿命会以小时为单位计算，也就是时日无多。

虽然是非正常姿态着陆，但着陆后还能通信，还能回传图像数据，这就表明这仍然是软着陆。

新星-C一路走来遭遇的许多问题可以说都是人祸导致，比如激光测距敏感器保险没解锁，体现的工程管理问题，还有备份的激光雷达与计算机之间的交互设计缺陷，体现的则是系统级试验工作不到位。

新星-C着陆器从地球出发前的实拍照

出于节省开支的目的，NASA发起了服务于“阿尔忒弥斯载人登月计划”的“商业月球有效载荷服务计划”，开支真的能节省吗？

此次的新星-C登月任务就“商业月球有效载荷服务计划”框架内的项目，为此NASA向直觉机器公司支付了1.16亿美元，与之对比，看看我们嫦娥四号的投入是多少，时任探月工程副总指挥的吴艳华曾这样说过，形象地说，可能跟我们修一公里的地铁也差不多。

1公里地铁建设成本即便按照较高的10亿人民币报价，折合美元也就是将近1.4亿美元，嫦娥四号虽然是嫦娥三号的备份，然而为了登陆月球背面，任务还包括鹊桥中继卫星的研制与发射费用，虽然对比新星-C的价格略高，但得到的结果是完全不同的。

新星-C蹩脚登月时日无多，嫦娥四号稳定运行五年多，至今仍在运行，其中玉兔二号巡视器已经成为人类部署月球开展行驶探测时间最长的月球车。

玉兔二号月球车

新星-C有一个很重要的工程目标就是基于地形相对导航技术实现100米偏差范围的定点落月，但最终的结果却是降落在预定着陆点1.5公里范围内，显然这是公里级偏差，距离其期望的数据相差甚远。

另外NASA为新星-C着陆器提供的用于末端安全着陆任务的激光雷达也只具备测距测速功能，主要还是靠光学相机避障，而受月面光照反射影响，光学相机的可靠性是不足的。与之对比，嫦娥系列着陆器均配置了激光三维成像敏感器，月面障碍识别极其准确，这就是为什么登月为什么次次成功的一个重要保证。

我国嫦娥系列着陆器的激光三维成像敏感器与激光测距敏感器协同工作示意图

在新星-C登月之前一个月，美国还有一个游隼号着陆器，它因为燃料泄漏问题，根本就没有进入绕月轨道，最终再入地球大气层销毁。

游隼号与新星-C，一个坠落地球，一个折戟月球，这彷佛有一种穿越的感觉，因为如此高的失败概率也只有半个世纪前人类刚刚开始探索月球那会：

NASA发起商业月球有效载荷服务计划，给众多的商业航天公司订单，其实也是无奈之举，他们现如今的动员能力已经大不如前，又被军工复合体裹挟，只能是“蜀中无大将，廖化作先锋”。