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采用一氧化二氮和乙烷双组元推进剂!美国研发新型月球着陆器

采用一氧化二氮和乙烷双组元推进剂!美国研发新型月球着陆器 星际航行
2025-10-18
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导读:2025年10月15日报道据2025年10月15日报道,美国Impulse公司自主研发一款新型月球着陆器,能



2025年10月15日报道



据2025年10月15日报道,美国Impulse公司自主研发一款新型月球着陆器,能将3吨有效载荷运送到月球表面,预计在2028年执行首次任务。

需求背景

太空经济的繁荣需要三个要素:维持太空存在,利用太空资源,以及大幅降低在轨机动的成本。而月球探测有利于实现这三个要素。月球可以作为人类在太空中持续存在的基地,以及未来更深入太阳系深空探测任务的跳板。月球还拥有丰富的自然资源,比如珍贵的氦-3同位素。由于月球的引力场比地球弱得多,将月球表面的原位材料运往近地轨道,比从地球发射这些材料效率高得多。但是,要充分利用这类机会,就需要可靠的、近期内可实现的货物运输能力。

美国在中型(0.5-13吨)月球货运方面存在关键需求缺口。这类货运可能包括月球地形车、漫游车、通信中继系统、发电机和居住模块等。NASA的商业月球有效载荷服务(CLPS)计划仅限于小规模货运,而载人月球着陆系统(HLS)(针对载人任务所需的大型有效载荷)仍在研发中。因此,除了这些服务之外,还需要能够在短期内进行多吨货物运送的着陆器,以便快速建立月球基地。

“星舰”载人登月系统,目标是实现100吨的货运量;而蓝色起源公司的“蓝月亮”Mark 2在单程配置下的货运目标是30吨。其前代产品“蓝月亮”Mark 1的货运能力则与Impulse公司的着陆器相当,均为3吨。

在较轻型月球着陆器方面,萤火虫公司的“蓝幽灵”月球着陆器设计载荷能力为240公斤,太空机器人公司的“格里芬”月球着陆器设计载荷能力为625公斤。

这种多样性凸显了对月球探测的不同需求,而Impulse公司所研发的月球着陆器,直接对“蓝月亮”Mark 1构成了竞争。

Impulse公司月球着陆器介绍

Impulse公司由SpaceX梅林发动机缔造者汤姆·穆勒创立,旨在解决在轨机动方面的问题。Impulse公司的“米拉”(Mira)航天器具备精确在轨机动和快速响应能力,可在任何轨道上执行托管、部署以及交会与邻近操作(RPO),目前已完成两项任务,正在进行升级;此外还有即将推出的“赫利俄斯”(Helios)上面级,计划不早于2026年末首次亮相,它是一种不依赖特定运载火箭的系统,使用Deneb发动机,能够进入高能轨道,将有效载荷从近地轨道快速运送至中地球轨道、地球同步轨道、日心轨道、月球轨道及其他行星轨道。

该公司后续研发的月球着陆器,主要满足半吨至十三吨的有效载荷运输需求,增强商业航天竞争力。

月球着陆器安装在“赫利俄斯”上面级上,使用中型或重型运载火箭发射。与运载火箭分离后,“赫利俄斯”执行初始发动机点火以飞向月球,在一周内将着陆器运送至近月轨道。随后,月球着陆器在月球轨道上与“赫利俄斯”分离。由于上面级速度增量较大,这种任务架构无需进行推进剂在轨补加。

推进系统仍是Impulse公司月球着陆器的核心。着陆器的未命名发动机将使用与米拉航天器的赛弗(Saiph)推力器相同的一氧化二氮和乙烷双组元推进剂,后者已在两次飞行任务中证明了其可靠性。

这种推进剂比自燃推进剂更安全、毒性更低,降低了对地面团队的风险,并消除了与液氧、甲烷或氢气等低温推进剂相关的蒸发问题。

灵活性是另一个卖点:由于“赫利俄斯”上面级与多种运载火箭兼容,包括猎鹰9号、猎鹰重型、星舰、新格伦、火神、日蚀、阿里安6号和H3,因此这款着陆器沿用了这种兼容方式,从而扩大了运载火箭选择范围。

Impulse公司计划在2028年执行月球着陆器的首次任务,当年将进行两次着陆,有可能向月球表面运送总计6吨的物资。这一时间表取决于“赫利俄斯”上面级的成功部署。该上面级将实现每年执行多次任务。

参考文献

[1]    Impulse Space sets sights on the Moon with new Lunar Lander in development - NASASpaceFlight.com[EB/OL]. [2025-10-15]. https://www.nasaspaceflight.com/2025/10/impulse-space-lunar-lander-development/.




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