為什么功率密度對NASA的月球勘測軌道飛行器很重要
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NASA LRO 電力系統電子 （PSE） 架構包括可靠的標準內部和外部通信總線、固態斷路器和鋰離子電池充電管理。在工業自動化中，優化參數和上升沿死區時間有助于最大限度地減少損耗并提高功率密度。
LRO 于 2009 年開始執行任務，繞月運行至少一年。它的任務是對月球進行 3D 地圖，以定位未來的著陸點和資源，包括月球極地隕石坑中陰影的水冰沉積物。即使在今天，LRO 仍繼續繞月球運行，提供當前和以前的月球任務（包括阿波羅站點）的月球著陸器和設備的圖像和精確位置。
第一艘成功登陸月球的私人航天器是奧德修斯號。這個月球著陸器是由總部位于休斯頓的 Intuitive Machines 公司建造的。它于 2021 年 2 月 22 日在月球南極附近著陸。
2024 年，LRO 確認了第一個成功的日本月球調查智能著陸器 （SLIM） 的高精度著陸點軟著陸。
螢火蟲的藍幽靈任務
LRO 能夠在 2025 年 3 月 2 日下午（航天器著陸后不到 10 小時）在月球表面拍攝螢火蟲航空航天公司的藍幽靈任務 1，名為“天空中的惡靈騎士”，月球著陸器。著陸點位于 Mare Crisium（又名危機之海），靠近 Mons Latreille（Mare Crisium 中部的一座孤月山）。這座山高出周圍的馬雷 150 米（圖 1）。
螢火蟲宇航公司完成了為期 14 天的月球地面作業（日照 346 小時）。藍幽靈 1 號在月球之夜運行了五個多小時。最終數據于 2025 年 3 月 16 日下午 6：15 CDT 左右收到。這項工作是迄今為止在月球上最長的商業行動。
在螢火蟲完美登月后，該團隊開始地面作業，在月球日光期間以盡可能最好的科學數據取回所有 10 個 NASA 有效載荷。
Firefly Aerospace 首席執行官 Jason Kim 興高采烈地評論道：“我們對 Blue Ghost 實現的演示感到無比自豪，從首次在月球上跟蹤 GPS 信號到機器人鉆探和收集比以往任何時候都更深的月球表面科學。我們要非常感謝 NASA 商業月球工資服務 （CLPS） 計劃和白宮政府為這次螢火蟲任務提供基石。很榮幸能夠進行科學技術實驗，支持未來的月球、火星等任務。
藍幽靈1號可以向地球傳輸超過119GB的數據，其中包括51GB的科技數據（圖2）。
有效載荷突破
藍幽靈 1 號在月球表面工作時的一些主要有效載荷里程碑包括：
月球GNSS接收機實驗（LuGRE）：美國宇航局和意大利航天局于 3 月 3 日達到了一個歷史性里程碑，當時 LuGRE 成為第一個在月球表面采集和跟蹤地球導航信號的技術演示。LuGRE 集成到 Blue Ghost 頂層甲板的天線萬向節中，成功地采集并跟蹤了來自 GPS 和伽利略等衛星網絡的全球導航衛星系統 （GNSS） 信號，這些信號在前往月球的途中和月球上。這一成就表明，類似 GPS 的信號可用于導航未來前往月球及更遠地區的任何任務。
NGLR：安裝在藍幽靈的天線萬向節上的下一代月球后向反射器 （NGLR） 成功反射了來自地球月球激光測距天文臺 （LLRO） 的激光脈沖。該設備使科學家能夠準確測量月球的形狀和與地球的距離，同時加深我們對月球內部結構的理解。
萊西：該設備安裝在 Blue Ghost 的頂層甲板上的另一個 Firefly 開發的萬向節上。月球環境日光層 X 射線成像儀 （LEXI） 能夠捕獲一系列 X 射線圖像，以研究太陽風和地球磁場的相互作用。它提供了有關太空天氣和地球周圍其他宇宙力量如何影響我們星球的見解。
LMS：藍幽靈在月球表面部署了四個系留月球磁王大地測深儀 （LMS） 電極，距離著陸器最遠可達 60 英尺。頂層甲板上方的一根六英尺高的桅桿使有效載荷團隊能夠測量電場和磁場，同時更多地了解月球的成分，最遠可達 700 英里（距月球中心距離的三分之二）。
輻射PC：RadPC 集成在 Blue Ghost 的頂層甲板下方，展示了一臺計算機，該計算機在前往月球的途中能夠承受太空輻射，包括通過地球的范艾倫帶和月球表面。
RAC：安裝在藍幽靈下層甲板上方的風化層附著表征 （RAC） 儀器檢查了月球風化層如何粘附在暴露于月球環境的各種材料上。它使該行業能夠更好地測試、改進和保護航天器、宇航服和棲息地免受月球磨蝕性風化層的影響。
頭皮：藍幽靈號下層甲板下方安裝有用于月球羽流表面研究 （SCALPSS） 儀器的立體相機，該儀器在航天器月球下降和著陸月球期間捕獲圖像。它還深入了解了發動機羽流對月球表面的影響，以促進未來的機器人技術和載人登月。
立斯特：同樣安裝在藍幽靈號下層甲板下方的用于快速地下熱探索的月球儀器 （LISTER） 有效載荷在月球表面鉆了大約三英尺，以測量月球內部的溫度和熱流。這種氣動氣動鉆機是最深的機器人行星地下探測器。
月球 PlanetVac：該裝置部署在藍幽靈的地表通道臂上，Lunar PlanetVac 使用加壓氮氣成功地從月球收集、轉移和分類了月球風化層。事實證明，它是未來機器人樣品采集的低成本、低質量解決方案。
編輯：電動防塵罩 （EDS） 也部署在 Blue Ghost 的水面通道臂上。它利用玻璃和散熱器表面的電動力成功地提升和去除了月球風化層。這些結果證實了 EDS 是未來月球和行星際表面作中粉塵緩解的有前途的解決方案。
藍幽靈 14 天任務完成
藍幽靈現在正躺在月球近側一個充滿火山物質的古老隕石坑中。其最終行動和活動包括：
航天器展開了可以向地球傳輸大量數據和視頻的 X 波段天線。
美國宇航局與螢火蟲一起正在驗證這 10 項技術和科學演示是否運作良好。任務團隊正在收集航天器關于藍幽靈下降期間月球土壤如何作用的數據，以研究月球內部熱流。
3 月 14 日，當地球在著陸點上投下陰影時，發生了日食。
就在月球夜幕降臨之前，藍幽靈會拍攝到“月球地平線輝光”的照片圖像，這是一種現象，而月球塵埃會短暫懸浮！
任務開始 14 天后，藍幽靈的著陸點陷入了一個月球之夜。著陸器將不得不僅依靠電池供電，因為該公司試圖使其在 -250°F （-130°C） 等低溫下工作。
在藍幽靈的行動結束時，它將永遠保持在月球表面的原樣。
藍幽靈為什么不去月球南極？
美國宇航局科學任務局副局長尼古拉·福克斯博士評論說：“我們不想每次都去同一個地方，因為我們想越來越多地了解月球。就像去度假一樣。你不想一直去同一個地方。當我們準備將宇航員送回時，我們希望確保我們了解所有區域，我們仍將對宇航員安全進行表征，但我們也在研究最有趣的區域在哪里。
Fox 博士還評論說，Blue Voice 上的 10n 儀器“就像一個整體套件，非常適合我們將要去的地區。LRO 任務在一個名為 Mons Latreille 的古老火山特征附近進行，該火山位于月球可見面的遠東邊緣，就在月球赤道以北。
“你知道你的送貨服務，你選擇你想讓你的包裹去的地方，這就是我們所做的，螢火蟲，”福克斯博士說。
引用
1. “用于 NASA 月球勘測軌道飛行器的高功率密度電力系統電子設備”，A. Hernandez-Pellerano、R. Stone 和 J. Travis，NASA 戈達德太空飛行中心;B. Kercheval 和 G. Alkire，MEI Technologies;V. Ter-Minassian，諾斯羅普·格魯曼公司。
2.“螢火蟲航天成功完成月球14天的地面作業”，螢火蟲航天，2025年4月28日。
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