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Autore丨Linfeng

Editore |.Hai Yao

Fonte immagine丨Metà viaggio

Nel febbraio 2024, il lander Nova-C prodotto da Intuitive Machines, che trasportava il Falcon 9 di SpaceX, è atterrato nella regione del polo sud quasi lunare (80,13 gradi di latitudine sud, 1,44 gradi di longitudine est) ed è atterrato con successo sulla superficie lunare.

Questa è la prima missione di atterraggio lunare completata da una società privata nella storia dell'umanità, creando un'altra pietra miliare nell'aerospaziale commerciale.

La NASA, che è tornata sulla Luna per la prima volta in mezzo secolo, ha pagato solo 118 milioni di dollari per questo sbarco sulla Luna.

Fonte immagine: lroc, la posizione della freccia è il lander Nova-C

Intuitive Machines è stata fondata nel 2013 ed è stata quotata in borsa nel 2023. Le sue attività principali includono servizi di atterraggio lunare, servizi orbitali, dati lunari, prodotti e infrastrutture spaziali, ecc.

A maggio, la società ha deciso di aggiornare Nova-C prima della sua seconda missione alla fine di quest’anno. Quest’anno Intuitive Machines pianificherà anche di condurre due missioni sul lander lunare.

Questo allunaggio è il primo "atterraggio morbido" del programma di atterraggio lunare Artemis della NASA. La NASA prevede di realizzare un atterraggio con equipaggio su Artemis 3 e di costruire congiuntamente la stazione spaziale Lunar Gateway con Europa, Giappone, Emirati Arabi Uniti e Canada. essere gestito dalla navicella spaziale Artemis 4. L'equipaggio si è recato sulla stazione spaziale lunare per attivare il sistema informatico.

Il lander è un cilindro esagonale, alto 4 metri e largo 1,67 metri. Pesa circa 1.900 chilogrammi a pieno carico di propellente e trasporta circa 130 chilogrammi di carico utile. A causa del ribaltamento durante l'atterraggio, il piano originale di 7-10 giorni è stato ridotto.

Il 23 marzo, Intuitive Machines annunciò che Ulisse era entrato in letargo permanente.

Il 10 luglio, la NASA ha annunciato che tre società, tra cui Intuitive Machines, parteciperanno allo studio di fattibilità del veicolo lunare con equipaggio (LTV) per la missione di atterraggio lunare Artemis.

Fonte immagine: NASA, lander Intuitive Machines

1. Il volo spaziale commerciale apre le porte alla luna

Una società privata ha fatto la storia inviando con successo per la prima volta un lander sulla Luna. Essendo la prima azienda aerospaziale commerciale ad aprire le porte alla luna, Intuitive Machines è diventata immediatamente l'obiettivo. Secondo il rapporto finanziario, il prezzo delle azioni di Intuitive Machines è salito alle stelle all'inizio di gennaio, aumentando più di tre volte.

Attraverso il programma CLPS (Commercial Lunar Payload Services), l'IM-1 trasporta sei carichi utili della NASA, tra cui il lidar Doppler, telecamere per la ricerca sul lander, indicatori di carburante e altre apparecchiature tecniche. Ci sono anche sei carichi utili non NASA, tra cui il materiale della giacca della Columbia, il lavoro “Moon Phases” dell’artista Jeff Koons e la fotocamera astronomica della Lunar Observation Association, ecc.

Fonte: YouTube, payload commerciale di IM-1

I ricavi di Intuitive Machines nel primo trimestre del 2024 sono stati di 73,1 milioni di dollari, un nuovo massimo, equivalente al fatturato totale nel 2021, e l’utile lordo ha raggiunto 12,2 milioni di dollari. Ciò è dovuto principalmente al contratto di servizi di ingegneria OMES III della NASA e ai pagamenti commerciali dei clienti per la missione IM-1.

L'atterraggio sulla Luna è un progetto di altissima precisione. L'atterraggio con equipaggio sulla Luna è attualmente il più alto risultato dell'industria umana. Il significato scientifico e strategico dell'esplorazione lunare è innumerevole.

Negli ultimi anni, le compagnie spaziali private hanno proposto soluzioni a basso costo per la Luna. Ma almeno prima dell’IM-1, c’erano stati tre tentativi falliti da parte di società commerciali di esplorare la luna.

Secondo Space News, nell’aprile 2019, il Beresheet costruito dalle Israel Aerospace Industries si è schiantato durante l’atterraggio sulla superficie lunare, nell’aprile dello scorso anno, il lander ispace giapponese HAKUTO-R M1 si è schiantato durante il suo avvicinamento finale alla luna.

All'inizio di quest'anno è stato lanciato il lander lunare "Peregrine" di Astrobotic, ed è stata anche la prima volta che una compagnia privata statunitense ha sfidato una missione di atterraggio sulla Luna. Tuttavia, un guasto al sistema di propulsione del "Peregrine Falcon" causò una grave perdita di carburante, rendendo difficile il completamento della missione di atterraggio morbido. Il fallimento della missione vanificò la fiducia degli Stati Uniti nel suo primo tentativo di sbarco sulla luna nel 52 anni.

La manovra di atterraggio è il passo veramente difficile. La navicella spaziale Apollo ha anche incontrato ostacoli e massi dopo essere entrata nella "zona della morte" di 10 secondi negli ultimi tre minuti prima dell'atterraggio. Il viaggio verso la Luna è stato lungo e impegnativo e ha richiesto un elevato livello di precisione da parte della sonda. Non molto tempo fa, il Chang'e 6 del mio paese è atterrato con successo sul lato nascosto della Luna 24 giorni dopo essere entrato nell'orbita lunare. Per dirla semplicemente, è necessario completare il volo in orbita di trasferimento Terra-Luna, il volo in orbita attorno alla Luna e il volo in orbita ellittica ed eliminare gradualmente i residui dei dati della superficie orbitale prima di atterrare sulla superficie lunare. Basta fare un piccolo passo verso l’atterraggio per far sudare le persone.

Fonte immagine: Intuitive Machines, Luna scattata prima della discesa del lander

L'atterraggio morbido in una piccola area di atterraggio preselezionata e su un terreno complesso richiede calcoli della massima precisione durante la separazione dell'insieme (orbiter, lander, ecc.), l'accensione della spinta, la decelerazione e la discesa, il volo stazionario e il contatto con la superficie lunare. , è la vera "una leggera differenza, mille chilometri di errore".

Secondo i rapporti, le Intuitive Machines hanno utilizzato un metodo di atterraggio molto simile a quello dell'Apollo.

Tim Crain, responsabile della tecnologia di Intuitive Machines, ha spiegato che per atterrare si sono basati essenzialmente sull'unità di misurazione inerziale (IMU) e sull'algoritmo del flusso di dati di navigazione ottica. Quando è effettivamente atterrato, il lander è sceso rapidamente e l'impatto alla fine ha causato la rottura di almeno una staffa."

Questo grave guasto tecnico significa che il lander valuterà male la sua posizione e il suo assetto. In precedenza, la navicella spaziale Apollo aveva la capacità di evitare gli ostacoli solo dopo l'intervento di emergenza degli astronauti.

In quel momento, il carico utile sul lander era "valido" in caso di emergenza. Gli ingegneri di volo hanno installato una patch software per connettere Odysseus al lidar Doppler della nave, che emette e riceve impulsi laser per determinare la velocità e la distanza del veicolo. Si può dire che questo carico commerciale riportò in vita Ulisse, la cui vita era appesa a un filo.

Fonte: Intuitive Machines, foto del lander Nova-C che entra nell'orbita lunare durante la missione IM-1

Quando Intuitive Machines annunciò il suo atterraggio di successo, le sue azioni salirono del 40%. La notizia dello "zoppo" le fece crollare di un altro 30%, il che fu emozionante come andare sulle montagne russe.

Sebbene l'atterraggio roccioso del loro Ulisse abbia portato la navicella spaziale quasi a ribaltarsi su un fianco, con una delle sue sei gambe che si è bloccata e si è inclinata contro una roccia, ha ottenuto un "atterraggio sicuro e morbido sulla superficie lunare" e "ha restituito la scienza, business e tecnologia ai propri clienti." Data" due obiettivi principali. "Il raggiungimento di due obiettivi è per noi un successo assoluto", ha affermato Steve Altemus, CEO di Intuitive Machines.

Hanno dichiarato in un comunicato pubblico che il sito di atterraggio dell'IM era più a sud di qualsiasi luogo di atterraggio morbido di qualsiasi veicolo spaziale nel mondo, ed è atterrato dolcemente a meno di 1 miglio dall'area di atterraggio prevista di Malapert A. Il suo sito di atterraggio è anche un'area presa di mira dalla NASA per le missioni con equipaggio.

Il cratere Malapert A è inizialmente pronto per la ricerca scientifica in Antartide e il punto di atterraggio dell'IM-1 si trova a circa 300 chilometri dal Polo Sud della Luna (sopra gli 86° di latitudine sud). L'esistenza dell'acqua è stata confermata al polo sud della Luna e la possibilità di sviluppare risorse di ghiaccio d'acqua nelle regioni polari è di grande importanza.

Intuitive Machines ha sottolineato che la loro missione IM-2 è molto ambiziosa, prevedendo di perforare il ghiaccio d'acqua sulla Luna e realizzare il primo dispiegamento di satelliti di trasmissione dati sulla Luna.

Fonte immagine: Internet, da IM-1 a IM-3

Sulla base della valutazione delle prestazioni della missione IM-1, Steve Altemus ha affermato che apporteranno "aggiustamenti tecnici" alla comunicazione del lander e alla determinazione dell'orbita e lanceranno la seconda missione del lander IM-2 nel quarto trimestre del 2024. Incluso IM -3, tutti si basano sulla NASA come cliente principale e vengono eseguiti secondo il piano CLPS. Per colmare il divario della missione dopo il terzo lancio, Intuitive Machines prevede di condurre un lancio di missione completamente commerciale.

2. Gli ordini della NASA forniscono una garanzia di reddito a lungo termine

Nella dichiarazione di rischio del rapporto finanziario 2021, Intuitive Machines ha dichiarato: "Siamo una società di assegni in bianco senza storia operativa e senza entrate. Non avete basi per valutare la nostra capacità di raggiungere i nostri obiettivi aziendali".

Fonte immagine: Macchine intuitive

I ricavi di Intuitive Machines nel primo trimestre del 2024 sono stati considerevoli, sebbene avesse ancora una perdita netta di 5,4 milioni di dollari, aveva 55,2 milioni di dollari in contanti.

Inoltre, i contratti governativi nelle mani di Intuitive Machines garantiscono il suo reddito d’impresa a lungo termine. È uno dei principali partecipanti al programma di servizi commerciali del carico utile lunare della NASA (per un totale di 2,6 miliardi di dollari), ha ricevuto un totale di 233 milioni di dollari dal programma CLPS ed è in attesa di un altro programma CP-22.

Negli ultimi mesi ha vinto il contratto di supporto tecnico MSR (Mars Sample Return Mission, 11 miliardi di dollari) della NASA e recentemente ha ricevuto un contratto di ricerca per il progetto del rover lunare LTV (valore totale di 4,6 miliardi di dollari).

I prodotti e i servizi previsti dal loro contratto sono forniti da quattro business unit: Lunar Access Services, Orbital Services, Lunar Data Services e Space Products and Infrastructure, e sono progettati per supportare l'esplorazione robotica e umana della Luna, di Marte e oltre.

Il Lunar Access Service è un lander lunare come Nova-C che trasporta carichi utili da parte di clienti governativi e commerciali sulla Luna. Strettamente correlato ad esso è il "Lunar Data Service", che utilizza 6 stazioni terrestri e la proposta costellazione lunare A di satelliti in orbita. fornisce servizi di comunicazione, navigazione e imaging lunare. Attualmente stanno implementando il Lunar Data Network (LDN) e il Nova Control Lunar Operations Center.

Alla fine del 2023, il valore del contratto commerciale Lunar Access Services include quasi 300 milioni di dollari in contratti CLPS e Tipping Point, 25,1 milioni di dollari in carichi utili commerciali e condivisioni di viaggi da IM-1 a IM-3 e persino 1,6 milioni di dollari in sponsorizzazioni commerciali e pubblicità.

Inoltre, il loro servizio in orbita lunare fornisce la condivisione dei viaggi, la consapevolezza del dominio spaziale, la fornitura di carburante, la rimozione dei detriti orbitali, i servizi della stazione spaziale, il riposizionamento dei satelliti e altri progetti. Sono le prossime decine di miliardi di piste aerospaziali commerciali. I servizi infrastrutturali comprendono lo sviluppo di sistemi di propulsione, sistemi di navigazione, servizi di ingegneria, movimento della superficie lunare, ecc. per i compiti di cui sopra.

Tra questi, Intuitive Machines investirà fondi nei servizi in orbita terrestre-lunare nel 2023. Nella loro relazione finanziaria, hanno affermato che le due unità di business dei servizi lunari e dei servizi in orbita terrestre si trovano nel principale mercato potenziale e il mercato raggiungibile nel prossimo futuro. 10 anni equivalgono a circa 120 miliardi di dollari USA. Dietro questo c'è il contratto OMESIII del valore di 720 milioni di dollari assegnato dalla NASA. Saranno principalmente responsabili delle missioni di servizio Landsat della NASA.

La NASA ha recentemente annunciato l’annullamento della missione Volatile Polar Exploration Vehicle (VIPER), per la cui realizzazione aveva speso 450 milioni di dollari, a causa di ulteriori test e dell’aumento dei costi. La ricerca in loco del ghiaccio d’acqua lunare sarà probabilmente effettuata dal progetto Lunar Polar Exploration (LUPEX) del Giappone e dell’India.

Sebbene ciò non coinvolga direttamente il progetto del rover lunare di Intuitive Machines, non è difficile vedere che la loro attività fa molto affidamento sui contratti firmati con la NASA e i clienti. Se non adempiono ai loro obblighi contrattuali, la loro condizione finanziaria e i risultati operativi saranno negativi colpiti. produrre effetti negativi.

Fonte: NASA, missione VIPER terminata

Due dei tre fondatori dell'azienda sono dipendenti senior della NASA. Steve Labbe, ingegnere capo del programma Gateway della NASA, è il suo vicepresidente. Tra i membri principali ci sono professionisti con molti anni di esperienza della NASA, dell'aeronautica americana, della KBR e della Boeing. la sua tecnologia e la sua forza operativa.

Il co-fondatore e amministratore delegato Steve Altmus si è laureato alla Embry Riddle Aeronautical University e ha conseguito un master in ingegneria gestionale presso l'Università della Florida Centrale. È vicedirettore del Johnson Space Center (JSC) della NASA, responsabile della supervisione del volo spaziale con equipaggio della NASA. progetti. Ha lavorato alla NASA per più di 20 anni ed è stato direttore del recupero dopo l'incidente dello Space Shuttle Columbia.

Fonte immagine: Intuitive Machines, Steve Altmus

Ha descritto la visione dell'azienda prima della missione IM-1: "Prevediamo che in pochi anni ciò creerà una posizione competitiva incredibilmente forte per l'azienda e diventerà la base per l'esplorazione spaziale americana e diventerà una risorsa nazionale".

L'altro co-fondatore è Tim Crain, che ha lavorato anche al Johnson Space Center della NASA. Ha conseguito un dottorato in ingegneria aerospaziale presso l'Università del Texas ad Austin ed è il responsabile delle dinamiche di volo per il programma Morpheus della NASA. In precedenza, nel piano avevano provato a costruire una versione terrestre del lander lunare, adottando un modello di sviluppo del progetto a basso costo. I risultati di questo piano sono stati anche la motivazione principale per Tim a co-fondare Intuitive Machines con i suoi colleghi.

Fonte immagine: Intuitive Machines, Tim Crain

C'è anche un "imprenditore spaziale" Kam Ghaffarian, attivo nei settori delle nuove energie e dell'industria aerospaziale. Ha lavorato per Lockheed Martin, Ford e Loral ed è un noto sviluppatore di IBX, Intuitive Machines, X. -energia, Axiom Space e SGT Co-fondatore dell'azienda. Le società commerciali da lui fondate promuovono tutte più o meno lo sviluppo innovativo dell'economia spaziale. Tra queste, SGT è il secondo più grande appaltatore di servizi di ingegneria della NASA, che fornisce operazioni alla Stazione Spaziale Internazionale e servizi di addestramento degli astronauti, con un fatturato annuo di oltre 500 milioni di dollari; Space e SpaceX hanno collaborato per completare le missioni di lancio di astronauti privati ​​e inviarli alla Stazione Spaziale Internazionale.

Fonte immagine: Intuitive Machines, Kam Ghaffarian

Kam ritiene che aziende come SpaceX abbiano preso un buon vantaggio. "Il nostro obiettivo è creare un prospero ecosistema commerciale per lo spazio. L'industria spaziale ha ancora enormi opportunità di crescita a lungo termine".

Il prerequisito affinché Kam possa essere così sicuro è la stabilità e il reciproco vantaggio della cooperazione tra agenzie ufficiali come la NASA e società aerospaziali commerciali.

"In termini di risultati tecnici, il livello raggiunto da questa missione (IM-1) non merita così grande attenzione. Questa missione riflette lo sviluppo della catena industriale dell'industria aeronautica statunitense, in particolare il sostegno alle start-up, che merita più attenzione" ha affermato Jin Zhonghe, direttore del Centro di ricerca sui microsatelliti dell'Università di Zhejiang.

Secondo i dati, da quando hanno raggiunto il 4% della spesa federale totale degli Stati Uniti durante il programma Apollo negli anni ’70, i finanziamenti sono diminuiti in modo significativo con il numero di missioni completate. All’interno dell’intervallo statistico, sono scesi allo 0,48% del budget totale nel 2020. Negli ultimi dieci anni sono stabili intorno allo 0,5%.

Fonte: Researchgate, la linea arancione rappresenta la variazione del budget della NASA dal 1959 al 2021 e il grafico a barre blu rappresenta il numero di missioni nello spazio profondo lanciate con successo dagli Stati Uniti.

Lavorando con budget limitati, le collaborazioni dei veicoli spaziali della NASA con l'industria privata risalgono ai primi anni 2000. Nel 2014, la NASA ha lanciato il programma Tipping Point per “incubare” le piccole e medie imprese.

Lasciamo che più aziende commerciali partecipino al programma spaziale. Da un lato, le società spaziali commerciali possono utilizzarlo per sviluppare, sperimentare, pubblicizzare e persino ricevere turisti. Dall’altro, la NASA acquista servizi da società private, fornisce risorse per lo sviluppo e ottiene le tecnologie che vuole utilizzare. "Prendiamo i satelliti come esempio. L'intervento dell'aerospaziale commerciale ha permesso ai satelliti di decollare davvero. Hanno messo i satelliti in cielo e il costo è diminuito molto, ma il loro utilizzo è aumentato molto." Jeff DeWit, ex capo finanziario ufficiale della NASA, ritiene che la NASA stia copiando questo modello e il numero di satelliti aumenta di anno in anno.

Anche se alla fine di luglio di quest'anno il problema del ritorno a casa degli astronauti sullo Starliner della Boeing ha causato grattacapi alla NASA, in termini di trasporto con equipaggio, la navicella spaziale Dragon di SpaceX ha fatto risparmiare direttamente ai fondi di ricerca e sviluppo della NASA 20-30 miliardi di dollari USA rispetto a quelli della Boeing. Starliner.

Lo stesso vale per lo sbarco sulla Luna degli Stati Uniti. Il programma CLPS lanciato dalla NASA nel settembre 2018 ha finanziato una serie di lander lunari sviluppati da società private, con la partecipazione di 14 aziende tra cui Intuitive Machines e Blue Origin. Nonostante il precedente fallimento del "Falco pellegrino", diverse aziende si sono fatte avanti per prepararsi al lancio. A giudicare dal prezzo contrattuale, il vantaggio in termini di costi del piano CLPS è evidente.

Il rapporto finanziario 2023 di Intuitive Machines mostra che lo spiegamento di satelliti di trasmissione dati lunari migliorerà ulteriormente la rete dati lunare (LDN) per fornire una copertura lunare continua.

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