JPL环境测试实验室始建于20世纪60年代,经过多年现代化改造,早已成为太空探测器的“必经之路”。从太空时代初期的“游骑兵”号月球探测器,到如今驰骋火星的“毅力”号火星车,再到奔赴木星系统的“欧罗巴快船”号,几乎所有JPL参与研发的航天器,都要在这里接受“地狱式测试”,才能获得飞向太空的资格。
如今,这份积淀了半个多世纪的技术经验,开始助力商业探月事业——这也是NASA CLPS(商业月球有效载荷服务)计划和阿尔忒弥斯载人登月计划的重要组成部分。最新的“考生”,是萤火虫航天的“蓝色幽灵2号”,它由“蓝色幽灵”着陆器和“暗黑鞘翅”轨道飞行器组成,总高度达6.9米,是上一代的3倍多,还搭载了美、欧等国的多个科研设备,堪称“重量级考生”。“蓝色幽灵2号”(Blue Ghost Mission 2)任务飞船,该飞船计划于明年发射升空,前往月球背面。
工程师和技术人员将萤火虫公司“蓝色幽灵”月球着陆器的全尺寸模型固定在该公司第二次月球探测任务的其他航天器顶部。该航天器的环境测试于10月份在NASA喷气推进实验室的洁净室中进行。图片来源:NASA/JPL-加州理工学院
震动+噪音:月球探测器的“极限抗压测试”
近几个月来,萤火虫计划中的无人驾驶“蓝色幽灵2号”任务飞船的全尺寸模型在实验室的振动和声学测试设施中接受了专家们的全面测试。这个被称为结构鉴定单元的模型所积累的经验将应用于即将进行的飞船测试。该月球着陆器最早将于2026年通过NASA的CLPS计划飞往月球。萤火虫公司的下一次CLPS交付将采用双航天器配置,并搭载多个国际有效载荷,其中该公司的“黑暗鞘翅”轨道飞行器将安装在“蓝色幽灵”2号月球着陆器下方。整个结构高达22英尺(6.9米),是蓝色幽灵1号任务着陆器高度的三倍多。
“萤火虫号的‘蓝色幽灵’2号任务将为NASA和国际商业项目运送有效载荷,以进一步验证阿尔忒弥斯计划的相关技术,并助力实现人类在月球上的长期存在,”萤火虫号航天器项目主管雷·艾伦斯沃思表示。“我们在喷气推进实验室为1号任务进行的广泛的航天器环境测试,是萤火虫号历史性登月任务测试计划中的关键一步。现在,我们再次携手合作,力求在月球上成功重复这一任务,这将为未来的机器人和载人任务带来更多宝贵的经验。”
1. 商业公司为啥挤着去JPL测试?好处太多了!
对商业航天公司来说,JPL实验室可不是普通的测试场地,而是“成功加速器”:
省钱省力:建一个能模拟太空环境的实验室要花数十亿,中小型航天商业企业根本负担不起,共享JPL的顶级设施,能大幅降低研发成本;
成功率翻倍:JPL工程师见过各种太空极端情况,能精准预判潜在问题,就像给航天器请了“顶级保镖”;
加速行业发展:不用在测试设施上“从零开始”,商业航天公司能把精力集中在航天器研发上,让探月任务更密集、更高效;
助力国际合作:实验室能对接多国项目,比如这次任务就搭载了欧洲航天局的设备,为全球商业探月搭建了协作平台。
2. 四种核心测试:航天器的“保命必修课”
除了已经完成的振动和声学测试,真正要上天的月球探测器还得闯过另外两关,这四种测试共同构成了“月球生存必备技能”:
测试类型
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具体作用
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对登月成功的意义
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振动测试
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模拟火箭发射时的剧烈震动、飞行颠簸
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确保航天器结构不散架,内部仪器不松动,避免“半路掉零件”
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声学测试
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还原发射时150分贝以上的超强噪音
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抵御噪音冲击波对电子元件的破坏,防止关键设备失灵
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热真空测试
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模拟太空真空环境和-180℃~180℃的极端温度
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应对月球“白天烤、夜晚冻”的恶劣环境,避免设备冻住或烤坏
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电磁兼容性测试
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检查电子设备的信号是否相互干扰
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保证通信、导航、控制系统协同工作,不会因信号混乱导致着陆偏差
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简单说,这些测试就是“提前踩坑”,把发射和登月过程中可能遇到的问题都排查干净,让航天器在真实太空中“少出意外”。
3. 过了“体检”还不够,这些关才能拿到“发射门票”
完成结构鉴定模型的测试,只是“万里长征第一步”,要想真正飞向月球,“蓝色幽灵2号”还得完成这些关键工作:
组装飞行硬件:测试用的是“模型”,接下来要拼接真正的航天器,每个零件都得精准到位;
补全核心测试:给飞行硬件做电磁测试、热真空测试,通过全套“体检”;
整合有效载荷:把国际国内载荷安装到位,例如LuSEE-Night射电望远镜、紧凑式S波段通信终端等科研设备安装好,测试电磁兼容性;
适配运载火箭:和SpaceX猎鹰9号火箭做对接测试,确保发射时能稳定固定;
全流程模拟演练:从发射、飞向月球、着陆到数据传回,全程模拟排查问题;
制定发射预案:规划轨道、演练地面控制,应对突发情况。

