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Autor丨Linfeng

Herausgeber |. Hai Yao

Bildquelle: Midjourney

Im Februar 2024 landete der von Intuitive Machines hergestellte Lander Nova-C mit der Falcon 9 von SpaceX in der mondnahen Südpolregion (80,13 Grad südlicher Breite, 1,44 Grad östlicher Länge) und landete erfolgreich auf der Mondoberfläche.

Dies ist die erste Mondlandemission, die von einem privaten Unternehmen in der Geschichte der Menschheit durchgeführt wurde, und stellt einen weiteren Meilenstein in der kommerziellen Luft- und Raumfahrt dar.

Die NASA, die zum ersten Mal seit einem halben Jahrhundert wieder zum Mond zurückkehrte, zahlte für diese Mondlandung nur 118 Millionen Dollar.

Bildquelle: lroc, die Pfeilposition ist der Nova-C-Lander

Intuitive Machines wurde 2013 gegründet und ist seit 2023 börsennotiert. Zu seinen Hauptgeschäftsfeldern gehören Mondlandedienste, Orbitaldienste, Monddaten, Raumfahrtprodukte und -infrastruktur usw.

Im Mai beschloss das Unternehmen, Nova-C vor seiner zweiten Mission Ende dieses Jahres aufzurüsten. Intuitive Machines plant außerdem, in diesem Jahr zwei Mondlandemissionen durchzuführen.

Diese Mondlandung ist die erste „sanfte Landung“ des Artemis-Mondlandeprogramms der NASA. Die NASA plant eine bemannte Landung auf Artemis 3 und wird gemeinsam mit Europa, Japan, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Kanada die Raumstation Lunar Gateway bauen von der Raumsonde Artemis 4 betrieben werden. Die Besatzung begab sich zur Mondraumstation, um das Computersystem zu aktivieren.

Der Lander ist ein sechseckiger Zylinder, 4 Meter hoch und 1,67 Meter breit. Voll beladen wiegt er etwa 1.900 Kilogramm und trägt etwa 130 Kilogramm Nutzlast. Aufgrund des Überschlags bei der Landung wurde der ursprüngliche Plan von 7-10 Tagen verkürzt.

Am 23. März gab Intuitive Machines bekannt, dass Odysseus in den dauerhaften Winterschlaf gegangen sei.

Am 10. Juli gab die NASA bekannt, dass drei Unternehmen, darunter Intuitive Machines, an der Machbarkeitsstudie des bemannten Mondfahrzeugs (LTV) für die Mondlandemission Artemis teilnehmen werden.

Bildquelle: NASA, Intuitive Machines-Lander

1. Kommerzielle Raumfahrt öffnet die Tür zum Mond

Ein privates Unternehmen hat Geschichte geschrieben, indem es zum ersten Mal erfolgreich ein Landegerät zum Mond geschickt hat. Als erstes kommerzielles Luft- und Raumfahrtunternehmen, das die Tür zum Mond öffnete, rückte Intuitive Machines sofort in den Mittelpunkt. Dem Finanzbericht zufolge stieg der Aktienkurs von Intuitive Machines Anfang Januar sprunghaft an und stieg um mehr als das Dreifache.

Im Rahmen des CLPS-Programms (Commercial Lunar Payload Services) transportiert IM-1 sechs NASA-Nutzlasten, darunter Doppler-Lidar, Kameras zur Erforschung des Landers sowie Treibstoffanzeigen und andere technische Ausrüstung. Es gibt auch sechs Nicht-NASA-Nutzlasten, darunter Columbias Jackenmaterial, die Arbeit „Moon Phases“ des Künstlers Jeff Koons und die astronomische Kamera der Lunar Observation Association usw.

Quelle: YouTube, kommerzielle Nutzlast von IM-1

Der Umsatz von Intuitive Machines betrug im ersten Quartal 2024 73,1 Millionen US-Dollar, ein neuer Höchstwert, der dem Gesamtumsatz im Jahr 2021 entspricht, und der Bruttogewinn erreichte 12,2 Millionen US-Dollar. Dies ist in erster Linie auf den NASA-OMES-III-Ingenieurdienstleistungsvertrag und kommerzielle Kundenzahlungen für die IM-1-Mission zurückzuführen.

Die Mondlandung ist ein äußerst präzises Projekt. Die bemannte Landung auf dem Mond ist derzeit die größte Errungenschaft der menschlichen Industrie. Die wissenschaftliche und strategische Bedeutung der Monderkundung ist zahllos.

In den letzten Jahren haben private Raumfahrtunternehmen kostengünstigere Lösungen für den Mond vorgeschlagen. Doch zumindest vor IM-1 gab es drei gescheiterte Versuche kommerzieller Unternehmen, den Mond zu erforschen.

Laut Space News stürzte im April 2019 das von Israel Aerospace Industries gebaute Beresheet bei der Landung auf der Mondoberfläche ab, im April letzten Jahres stürzte der japanische iSpace-Lander HAKUTO-R M1 bei seinem Endanflug auf den Mond ab.

Anfang dieses Jahres wurde der Mondlander „Peregrine“ von Astrobotic gestartet, was auch das erste Mal war, dass ein US-amerikanisches Privatunternehmen eine Mondlandemission in Frage stellte. Ein Fehler im Antriebssystem des „Peregrine Falcon“ führte jedoch zu einem kritischen Treibstoffleck, was den Abschluss der sanften Landemission erschwerte. Das Scheitern der Mission zerstörte das Vertrauen der Vereinigten Staaten in ihren ersten Versuch, auf dem Mond zu landen Jahre.

Das Landemanöver ist der wirklich schwierige Schritt. Auch das Apollo-Raumschiff stieß auf Hindernisse und Felsbrocken, nachdem es in den letzten drei Minuten vor der Landung in die 10-sekündige „Todeszone“ eingedrungen war. Die Reise zum Mond war lang und anspruchsvoll und erforderte von der Sonde ein hohes Maß an Präzision. Vor nicht allzu langer Zeit landete die Chang'e 6 meines Landes 24 Tage nach Eintritt in die Mondumlaufbahn erfolgreich auf der anderen Seite des Mondes. Vereinfacht ausgedrückt ist es notwendig, den Transferflug um die Umlaufbahn Erde-Mond, den Flug um die Umlaufbahn um den Mond und den Flug um die elliptische Umlaufbahn abzuschließen und die Datenreste der Umlaufbahnoberfläche schrittweise zu beseitigen, bevor auf der Mondoberfläche gelandet wird. Nur ein kleiner Schritt zur Landung reicht aus, um die Menschen ins Schwitzen zu bringen.

Bildquelle: Intuitive Machines, Mond aufgenommen, bevor der Lander abstieg

Eine sanfte Landung in einem kleinen, vorab ausgewählten Landebereich und komplexem Gelände erfordert höchste Präzision bei der Trennung der Baugruppe (Orbiter, Lander usw.), der Schubzündung, der Verzögerung und dem Sinkflug, dem Schwebeflug und dem Kontakt mit der Mondoberfläche. , ist der wahre „ein kleiner Unterschied, tausend Meilen Fehler“.

Berichten zufolge verwendete Intuitive Machines eine sehr ähnliche Landemethode wie Apollo.

Tim Crain, Chief Technology Officer von Intuitive Machines, erklärte, dass sie sich bei der Landung im Wesentlichen auf die Trägheitsmesseinheit (IMU) und den optischen Navigationsdatenfluss-Algorithmus verließen am Ende dazu geführt hat, dass mindestens eine Klammer gebrochen ist.

Dieser schwerwiegende technische Fehler führt dazu, dass der Lander seine Position und Fluglage falsch einschätzt. Bisher war das Apollo-Raumschiff nur nach dem Notfalleingriff von Astronauten in der Lage, Hindernissen auszuweichen.

Zu diesem Zeitpunkt war die Nutzlast auf dem Lander im Notfall „gültig“. Flugingenieure installierten einen Software-Patch, um Odysseus mit dem Doppler-Lidar des Schiffes zu verbinden, das Laserimpulse aussendet und empfängt, um die Geschwindigkeit und Entfernung des Fahrzeugs zu bestimmen. Man kann sagen, dass diese kommerzielle Nutzlast Odysseus zurückbrachte, dessen Leben am seidenen Faden hing.

Quelle: Intuitive Machines, Foto des Nova-C-Landers, der im Rahmen der IM-1-Mission in die Mondumlaufbahn gelangt

Als Intuitive Machines seine erfolgreiche Landung ankündigte, stieg die Aktie um 40 %. Die Nachricht von der „Lahmheit“ ließ sie um weitere 30 % einbrechen, was so aufregend war wie eine Achterbahnfahrt.

Obwohl die felsige Landung ihrer Odysseus dazu führte, dass das Raumschiff fast auf die Seite kippte und eines seiner sechs Beine hängenblieb und gegen einen Felsen kippte, erreichte es eine „sichere und sanfte Landung auf der Mondoberfläche“ und „brachte die Wissenschaft zurück, Geschäft und Technologie für seine Kunden. „Daten“ sind zwei Hauptziele. „Das Erreichen zweier Ziele ist für uns ein absoluter Erfolg“, sagte Steve Altemus, CEO von Intuitive Machines.

Sie gaben in einer öffentlichen Pressemitteilung an, dass der Landeplatz von IM weiter südlich lag als jeder andere sanfte Landeplatz eines Raumfahrzeugs auf der Welt, und dass es weniger als 1 Meile vom geplanten Landeplatz Malapert A sanft landete. Sein Landeplatz ist auch ein Zielgebiet der NASA für bemannte Missionen.

Der Krater Malapert A ist zunächst für die wissenschaftliche Forschung in der Antarktis bereit und der Landepunkt IM-1 liegt etwa 300 Kilometer vom Südpol des Mondes entfernt (über 86° südlicher Breite). Die Existenz von Wasser am Südpol des Mondes wurde bestätigt, und die Möglichkeit der Entwicklung von Wassereisressourcen in den Polarregionen ist von großer Bedeutung.

Intuitive Machines wies darauf hin, dass ihre IM-2-Mission sehr ehrgeizig sei und vorhabe, Wassereis auf dem Mond zu bohren und den ersten Einsatz von Datenrelaissatelliten auf dem Mond zu realisieren.

Bildquelle: Internet, IM-1 bis IM-3

Basierend auf der Bewertung der IM-1-Missionsleistung sagte Steve Altemus, dass sie „technische Anpassungen“ an der Kommunikation und der Umlaufbahnbestimmung des Landers vornehmen und im vierten Quartal 2024 die zweite Landermission IM-2 starten werden. Einschließlich IM -3, alle basieren auf der NASA als Hauptauftraggeber und werden gemäß dem CLPS-Plan durchgeführt. Um die Missionslücke nach dem dritten Start zu schließen, plant Intuitive Machines die Durchführung eines vollständig kommerziellen Missionsstarts.

2. NASA-Bestellungen bieten eine langfristige Einkommensgarantie

In der Risikoerklärung des Finanzberichts 2021 erklärte Intuitive Machines: „Wir sind ein Blankoscheck-Unternehmen ohne Betriebshistorie und ohne Umsatz. Sie haben keine Grundlage, um unsere Fähigkeit zu beurteilen, unsere Geschäftsziele zu erreichen.“

Bildquelle: Intuitive Maschinen

Der Umsatz von Intuitive Machines war im ersten Quartal 2024 beträchtlich, obwohl das Unternehmen immer noch einen Nettoverlust von 5,4 Millionen US-Dollar hinnehmen musste, verfügte es über 55,2 Millionen US-Dollar an Barmitteln.

Darüber hinaus garantieren die Regierungsaufträge in den Händen von Intuitive Machines seine langfristigen Geschäftseinnahmen. Es ist ein wichtiger Teilnehmer am NASA-Programm für kommerzielle Mondnutzlastdienste (insgesamt 2,6 Milliarden US-Dollar), hat insgesamt 233 Millionen US-Dollar vom CLPS-Programm erhalten und wartet auf ein weiteres CP-22-Programm.

In den letzten Monaten hat es den MSR-Vertrag (Mars Sample Return Mission, 11 Milliarden US-Dollar) für technischen Support der NASA gewonnen und kürzlich einen Forschungsauftrag für das LTV-Mondrover-Projekt (Gesamtwert 4,6 Milliarden US-Dollar) erhalten.

Die Produkte und Dienstleistungen im Rahmen ihres Vertrags werden von vier Geschäftsbereichen bereitgestellt: Lunar Access Services, Orbital Services, Lunar Data Services und Space Products and Infrastructure. Sie sind darauf ausgelegt, die robotergestützte und menschliche Erkundung des Mondes, des Mars und darüber hinaus zu unterstützen.

Der Lunar Access Service ist ein Mondlander wie Nova-C, der Nutzlasten von Regierungs- und kommerziellen Kunden zum Mond befördert. Eng damit verbunden ist der „Lunar Data Service“, der 6 Bodenstationen und die geplante Mond-A-Konstellation umlaufender Satelliten nutzt bietet Mondkommunikations-, Navigations- und Bildgebungsdienste an. Derzeit setzen sie das Lunar Data Network (LDN) und das Nova Control Lunar Operations Center ein.

Mit Stand Ende 2023 umfasst der Geschäftsvertragswert von Lunar Access Services fast 300 Millionen US-Dollar an CLPS- und Tipping Point-Verträgen, 25,1 Millionen US-Dollar an kommerziellen Nutzlasten und Mitfahrgelegenheiten von IM-1 bis IM-3 und sogar 1,6 Millionen US-Dollar an kommerziellem Sponsoring Werbung.

Darüber hinaus bietet ihr Mondorbit-Dienst Mitfahrgelegenheiten, Aufklärung über den Weltraumbereich, Treibstoffversorgung, Entfernung von Trümmern aus der Umlaufbahn, Dienste für Raumstationen, Neupositionierung von Satelliten und andere Projekte. Zu den Infrastrukturdienstleistungen gehören die Entwicklung von Antriebssystemen, Navigationssystemen, Ingenieurdienstleistungen, Mondoberflächenbewegungen usw. für die oben genannten Aufgaben.

Unter anderem wird Intuitive Machines im Jahr 2023 Mittel in Erd-Mond-Orbit-Dienste investieren. In ihrem Finanzbericht gaben sie an, dass sich die beiden Geschäftsbereiche Monddienste und Erdorbit-Dienste im potenziellen Hauptmarkt und im nächsten erreichbaren Markt befinden 10 Jahre sind etwa 120 Milliarden US-Dollar. Dahinter steckt der von der NASA vergebene OMESIII-Vertrag im Wert von 720 Millionen US-Dollar. Sie wird hauptsächlich für NASA-Landsat-Dienstmissionen verantwortlich sein.

Die NASA gab kürzlich bekannt, dass sie die Mission „Volatile Polar Exploration Vehicle“ (VIPER), für deren Entwicklung sie 450 Millionen US-Dollar ausgegeben hatte, aufgrund zusätzlicher Tests und erhöhter Kosten abgesagt habe. Die Suche vor Ort nach Mondwassereis wird wahrscheinlich vom Projekt Lunar Polar Exploration (LUPEX) Japans und Indiens durchgeführt.

Obwohl dies nicht direkt das Mondrover-Projekt von Intuitive Machines betrifft, ist es nicht schwer zu erkennen, dass ihr Geschäft stark von mit der NASA und Kunden unterzeichneten Verträgen abhängt. Wenn sie ihren vertraglichen Verpflichtungen nicht nachkommen, werden sich ihre Finanzlage und ihre Betriebsergebnisse negativ auswirken beeinträchtigt.

Quelle: NASA, VIPER-Mission beendet

Zwei der drei Gründer des Unternehmens sind leitende NASA-Mitarbeiter. Steve Labbe, Chefingenieur des Gateway-Programms der NASA, ist sein Vizepräsident. Zu den Kernmitgliedern gehören Praktiker mit langjähriger Erfahrung bei der NASA, der US Air Force, KBR und Boeing seine technologischen Fähigkeiten und seine operative Stärke.

Mitbegründer und CEO Steve Altmus hat einen Abschluss von der Embry Riddle Aeronautical University und einen Master-Abschluss in Ingenieurmanagement von der University of Central Florida. Er ist stellvertretender Direktor des Johnson Space Center (JSC), das für die Überwachung der bemannten Raumfahrt der NASA verantwortlich war Projekte. Er arbeitet seit mehr als 20 Jahren bei der NASA und fungierte nach dem Absturz der Raumfähre Columbia als Bergungsleiter.

Bildquelle: Intuitive Machines, Steve Altmus

Er beschrieb die Vision des Unternehmens im Vorfeld der IM-1-Mission: „Wir gehen davon aus, dass dies in nur wenigen Jahren eine unglaublich starke Wettbewerbsposition für das Unternehmen schaffen und die Grundlage für die amerikanische Weltraumforschung bilden und zu einem nationalen Aktivposten werden wird.“

Der andere Mitbegründer ist Tim Crain, der auch am NASA Johnson Space Center arbeitete. Er hat einen Doktortitel in Luft- und Raumfahrttechnik von der University of Texas in Austin und ist Leiter der Flugdynamik für das Morpheus-Programm der NASA. Zuvor versuchten sie im Rahmen des Plans, eine Bodenversion des Mondlanders zu bauen und dabei ein kostengünstiges Projektentwicklungsmodell zu übernehmen. Die Ergebnisse dieses Plans waren auch die Hauptmotivation für Tim, gemeinsam mit seinen Kollegen Intuitive Machines zu gründen.

Bildquelle: Intuitive Machines, Tim Crain

Es gibt auch einen „Weltraumunternehmer“ Kam Ghaffarian, der in den Bereichen neue Energie und Luft- und Raumfahrtindustrie tätig ist. Er hat für Lockheed Martin, Ford und Loral gearbeitet und ist ein bekannter Entwickler von IBX, Intuitive Machines, X -energy, Axiom Space und SGT Mitbegründer des Unternehmens. Die von ihm gegründeten kommerziellen Unternehmen fördern mehr oder weniger die innovative Entwicklung der Weltraumwirtschaft. Unter ihnen ist SGT der zweitgrößte Ingenieurdienstleister der NASA, der den Betrieb der Internationalen Raumstation und Astronautentrainingsdienste anbietet, mit einem Jahresumsatz von über 500 Millionen US-Dollar Space und SpaceX haben zusammengearbeitet, um private Astronauten-Startmissionen durchzuführen und sie zur Internationalen Raumstation zu schicken.

Bildquelle: Intuitive Machines, Kam Ghaffarian

Kam glaubt, dass Unternehmen wie SpaceX eine gute Führungsrolle übernommen haben. „Unser Ziel ist es, ein florierendes kommerzielles Ökosystem für die Raumfahrt zu schaffen. Die Raumfahrtindustrie hat immer noch langfristige und enorme Wachstumschancen.“

Voraussetzung dafür, dass Kam so sicher ist, ist die Stabilität und der gegenseitige Nutzen der Zusammenarbeit zwischen offiziellen Stellen wie der NASA und kommerziellen Luft- und Raumfahrtunternehmen.

„In Bezug auf die technischen Erfolge verdient das von dieser Mission (IM-1) erreichte Niveau keine so große Aufmerksamkeit. Diese Mission spiegelt die Entwicklung der Industriekette der US-Luftfahrtindustrie wider, insbesondere die Unterstützung für Start-ups, die es verdient.“ mehr Aufmerksamkeit“, sagte Jin Zhonghe, Direktor des Mikrosatellitenforschungszentrums der Zhejiang-Universität.

Den Daten zufolge ist die Finanzierung seit dem Erreichen von 4 % der gesamten US-Bundesausgaben während des Apollo-Programms in den 1970er Jahren deutlich zurückgegangen, wobei die Zahl der abgeschlossenen Missionen im Jahr 2020 im statistischen Bereich auf 0,48 % des Gesamtbudgets gesunken ist. In den letzten zehn Jahren liegen sie stabil bei etwa 0,5 %.

Quelle: Researchgate, die orange Linie stellt die Veränderung des NASA-Budgets von 1959 bis 2021 dar und das blaue Balkendiagramm zeigt die Anzahl der von den Vereinigten Staaten erfolgreich gestarteten Weltraummissionen.

Da die NASA mit begrenzten Budgets arbeitet, kooperiert sie schon seit den frühen 2000er-Jahren mit der Privatindustrie. Im Jahr 2014 startete die NASA das Tipping Point-Programm zur „Inkubation“ kleiner und mittlerer Unternehmen.

Lassen Sie mehr kommerzielle Unternehmen am Raumfahrtprogramm teilnehmen. Einerseits können kommerzielle Raumfahrtunternehmen dies nutzen, um zu entwickeln, zu experimentieren, Werbung zu machen und sogar Touristen zu empfangen. Andererseits kauft die NASA Dienstleistungen von privaten Unternehmen ein und stellt Entwicklungsressourcen bereit welche Technologien es nutzen möchte. „Nehmen Sie als Beispiel Satelliten. Die Intervention der kommerziellen Luft- und Raumfahrt hat es Satelliten ermöglicht, wirklich in die Luft zu fliegen. Sie haben Satelliten in den Himmel geschickt, und die Kosten sind stark gesunken, aber ihre Nutzung hat stark zugenommen, Jeff DeWit, ehemaliger Finanzchef.“ Der NASA-Offizier glaubt, dass die NASA dieses Modell kopiert und die Anzahl der Satelliten von Jahr zu Jahr zunimmt.

Obwohl Ende Juli dieses Jahres das Problem der Rückkehr von Astronauten mit dem Starliner von Boeing der NASA Kopfzerbrechen bereitete, sparte die Raumsonde Dragon von SpaceX im Hinblick auf den bemannten Transport direkt 20 bis 30 Milliarden US-Dollar an Forschungs- und Entwicklungsgeldern der NASA im Vergleich zu denen von Boeing Starliner.

Dasselbe gilt für die Mondlandung in den USA. Das von der NASA im September 2018 gestartete CLPS-Programm finanzierte eine Reihe von Mondlandern, die von privaten Unternehmen entwickelt wurden, an denen 14 Unternehmen teilnahmen, darunter Intuitive Machines und Blue Origin. Trotz des vorherigen Scheiterns des „Peregrine Falcon“ haben mehrere Unternehmen Schritte unternommen, um den Start vorzubereiten. Gemessen am Vertragspreis liegt der Kostenvorteil des CLPS-Plans auf der Hand.

Der Finanzbericht 2023 von Intuitive Machines zeigt, dass der Einsatz von Monddaten-Relaissatelliten das Monddatennetzwerk (LDN) weiter verbessern wird, um eine kontinuierliche Mondabdeckung zu gewährleisten.

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