För första gången sedan 1972 är USA tillbaka på månen.
Klockan 18:23. Eastern time Torsdagen den 22 februari landade Intuitive Machines Inc. en robotfarkost på månen, och blev det första privata företaget att placera ett fordon intakt på månens yta.
NASA, som betalade nästan 118 miljoner dollar för det här uppdraget, publicerade gratulationer på X:s sociala medieplattform:"Din beställning levererades ... till månen!" Intuitive Machines kommer så småningom att skicka ytterligare två landare till månen i samarbete med NASA.
I takt med att nationella rymdambitioner växer och rymdverksamheten expanderar, har företag tävlat om titeln att landa det första privata farkosten i ett stycke på månen. Ingen har lyckats förrän nu. En israelisk ideell organisation, SpaceIL, försökte 2019, men dess farkost kom in för snabbt och kraschade på ytan. Förra året förlorade Tokyo-baserade Ispace Inc. kontakten med sin lander. Och i januari drabbades Pittsburgh-baserade Astrobotics landare av motorfel precis efter att ha nått rymden.
Eftersom USA framgångsrikt satte människor på månen för ett halvt sekel sedan, varför var det så svårt för företag – även länder – att göra det igen?
Månen är en hård miljö. Det är svårt att designa rymdfarkoster som kan navigera på dess yta och det är nästan omöjligt att återskapa dessa situationer på jorden för testning. Och privata företags resurser bleknar i jämförelse med vad NASA hade på 1960-talet:en krigskassa som en gång svällde till ungefär 4 % av den totala amerikanska federala budgeten.
Det största hindret kan ha varit 2000-talets ingenjörer och företag med liten eller ingen månskottserfarenhet. Det har gått mer än 50 år sedan människor designade och skickade landare till månen, så företag började nästan från början och arbetade med ny teknik.
"Vi säger att vi har varit där förut, men de här företagen har inte varit där tidigare," sa Phillip Metzger, en planetfysiker vid University of Central Florida, i en intervju. "Det är verkligen ny teknik som håller på att fulländas och mognas just nu."
NASA hade vänt sin uppmärksamhet bort från månen efter det sista Apollo-uppdraget 1972 för att fokusera på rymdfärjan, den internationella rymdstationen och andra mål. Olika administrationer föreslog att man skulle återvända till månen, men dessa program överlevde inte politisk motvind. Men 2017 sporrade president Donald Trump NASA att lansera Artemis-initiativet för att skicka tillbaka människor.
Rymdorganisationens mål är att skapa en hållbar närvaro på månen, och hävdar att lära sig att leva och arbeta där i slutändan kommer att hjälpa människor att utforska solsystemet.
Detta innebär massor av lukrativa statliga kontrakt. Och till skillnad från Apollo-eran har privata företag potential att ta sig dit – med lite hjälp från NASA. Intuitive Machines och Astrobotic samarbetade båda med rymdorganisationens CLPS-program, designat för att hjälpa till att stimulera utvecklingen av kommersiella landare för Artemis.
Ändå kvarstår fysiska utmaningar för månutforskning. Att bara resa genom rymdens vakuum för att nå månen är en kamp till att börja med. Rymdfarkoster måste hantera vilda temperatursvängningar, beroende på vilka delar av fordonet som är vänd mot solen, och de bombarderas ofta med kosmiska strålar - bestrålade partiklar som strömmar från solen eller djupa rymden som lätt kan steka elektronik som inte är bra skyddas.
Månen är ungefär en fjärdedel av vår planets bredd, med mycket mindre gravitation totalt sett, vilket gör det svårt att manövrera in i omloppsbana. Dess ojämna terräng, kratrar och andra faktorer sprider gravitationen ojämnt.
"När du kretsar runt månen kommer du så småningom att krascha in i månen eftersom den klumpiga gravitationen kommer att störa din bana," sa Metzger. "På grund av det måste du ha en navigering som förstår exakt var du är och kan anpassa dig i realtid."
Till skillnad från jorden, som har en atmosfär som hjälper till att dämpa återvändande rymdskepps fall, har månen nästan ingen atmosfär. För att landa där måste praktiskt taget alla rymdfarkoster använda någon form av raketmotor för att sänka sig försiktigt till marken nedanför. Rymdfarkosterna måste bränna sina motorer så exakt att de stannar relativt precis ovanför ytan. Annars riskerar de att krascha.
Allt detta kräver att man vet vad rymdfarkosten är på väg att landa på. Robotlandare förlitar sig ofta på information som samlas in av fordonets sensorer, såväl som bilder av deras landningsmål som samlats in i förväg, vilket ofta inte är särskilt högupplöst. Det som komplicerar saker är månens avstånd från jorden. Det är vanligtvis några sekunders fördröjning när du skickar kommandon till dessa rymdfarkoster.
"Du måste göra allt detta självständigt," sa Addie Dove, en docent vid University of Central Florida som arbetar med ett månlandningsuppdrag. "Det finns inget sätt för en människa att korrigera saker i realtid bara på grund av hur snabbt allt händer."
Detta kan leda till problem som de som Ispace stod inför 2023. Den kom så småningom på att dess månlandare drabbades av ett mjukvarufel och missbedömde höjden på terrängen nedanför, vilket fick den att ta slut på bränsle och krascha.
Och ibland finns det hårdvarufel. I januari landade Japan Aerospace Exploration Agency sin Smart Lander för att undersöka månen inom 55 meter, eller 180 fot, från sitt avsedda mål. Ett uppenbart motorproblem ledde till att fordonet landade på huvudet istället för på sidan. Så medan den landade intakt, slutade dess uppdrag tidigt eftersom den inte kunde ladda sina solpaneler ordentligt.
En extra svårighetsgrad för Intuitive Machines var dess tilldelade mål. Ursprungligen hoppades företaget på att landa nära månens relativt platta ekvator, där alla Apollo-uppdrag landade. Men NASA bad företaget att ändra sin landningsplats till månens sydpolregion – en plats som många länder har tittat på och som Indien närmade sig landningen av sin Chandrayaan-3 i augusti förra året efter att ett ryskt försök misslyckades.
Data som samlats in av robotfarkoster som besöker månen har bekräftat att många av sydpolens kratrar kan innehålla fickor med vatten i form av is. NASA och andra är potentiellt intresserade av att bryta denna is, som kan användas för dricksvatten eller grödor. Om vattnet bryts isär i dess elementära komponenter - väte och syre - kan vattnet också bli framtida drivmedel för raketer. Men det återstår att se hur mycket is det är och vilket skick den är i.
NASA hoppas i slutändan att landa framtida Artemis-astronauter i denna region och förlitar sig på USA:s första vy på marken från Intuitive Machines lander. Regionen är kraftigt pockad av kratrar, och att ta sig dit från omloppsbana är ännu svårare än att ta sig till ekvatorn. Att byta landningsplats krävde extra analys och ingenjörskonst – nästan som att planera ett helt nytt uppdrag.
"Vi kommer till helt andra platser på månen som vi aldrig har varit", sa Dove. "Det är ungefär som att säga att vi har utforskat hela Antarktis eller hela Afrika när vi bara har varit vid kusten."
Medan månens rymdskepp går igenom år av tester på jorden, är det enda sättet att veta om de kommer att lyckas att testa dem i rymden. Men även det har sina gränser.
"Om du kraschar för många gånger, då får politikerna dig att sluta försöka," sa Metzger. "Om det är en kommersiell insats drar sig investerarna ur. Så du har inte ett oändligt antal försök."
För Intuitive Machines verkar det första försöket ha fungerat. Och med NASA-administratör Bill Nelsons ord, den bedriften "visar kraften och löftet med NASA:s kommersiella partnerskap."
2024 Bloomberg L.P. distribueras av Tribune Content Agency, LLC.
