Firefly Aerospace nakon povijesnog uspjeha misije Blue Ghost Mission 1, koja je početkom 2025. ostvarila prvo u potpunosti uspješno komercijalno mekano slijetanje na Mjesec, već priprema novi veliki iskorak. U fokusu je Blue Ghost Mission 2 – buduća misija prema daljoj strani Mjeseca – čiji se golemi inženjerski model ovih mjeseci doslovno trese, odzvanja i „prži” u NASA-inom Jet Propulsion Laboratoryju (JPL). U istim povijesnim halama u kojima su se nekoć pripremale sonde Voyager za svoje putovanje prema rubu Sunčeva sustava, danas se ispituje može li novi komercijalni lunarni svemirski brod sigurno preživjeti put do jedne od najizazovnijih lokacija na Mjesecu.

Od Voyagera do Blue Ghosta: laboratorij koji kuša granice svemirskih letjelica

Jet Propulsion Laboratory u južnoj Kaliforniji desetljećima je središte NASA-ina robotskog istraživanja Sunčeva sustava. U njegovu Environmental Test Laboratoryju (ETL) – kompleksu termalno-vakuumskih komora, vibracijskih stolova i akustičkih komora – na ispitivanja su stizale generacije svemirskih letjelica: od ranih programa Ranger i Mariner, preko legendarnih sondi Voyager, pa sve do misija Galileo i Cassini te novijih projekata Mars Exploration Rover, Mars 2020 s roverom Perseverance i helikopterom Ingenuity, kao i interplanetarne letjelice Europa Clipper koja je na putu prema Jupiteru. U istim vertikalnim svemirskim komorama i danas se reproduciraju uvjeti svemira – vakuum, ekstremne temperature i intenzivno zračenje – kako bi se provjerilo ponašanje letjelica prije lansiranja.

U tim je komorama moguće u kontroliranim uvjetima simulirati gotovo sve faze svemirskog putovanja: od snažnih vibracija i akustičkog udara tijekom lansiranja, preko vakuuma i termičkih ciklusa u međuprostoru Zemlja–Mjesec, do termičkih opterećenja i mehaničkih šokova pri ulasku u planetarne ili lunarne atmosfere. ETL raspolaže nizom termalno-vakuumskih komora koje mogu dosegnuti vrlo visoki vakuum i temperature od približno –185 do +150 Celzijevih stupnjeva, kao i velikom akustičkom komorom u kojoj se zvučnici pogonjeni stlačenim plinom koriste za stvaranje buke do oko 155 decibela – dovoljno snažne da u potpunosti simulira udarni val lansiranja na strukturu svemirskog broda.

Upravo je ta kombinacija infrastrukture i iskustva razlog zašto je JPL-ov Environmental Test Laboratory prirodan partner novoj generaciji komercijalnih lunarnih misija. Inženjeri koji danas u istim halama pripremaju Blue Ghost Mission 2 oslanjaju se na lekcije naučene na projektima poput Mars Exploration Rovera, Mars 2020 i niza međuplanetarnih misija, gdje su korelirali laboratorijske rezultate s onim što se kasnije dogodilo u stvarnom svemirskom okruženju. Ta povijesna baza podataka – u kojoj se uspoređuju vibracijski odzivi, termički ciklusi i akustička opterećenja – danas izravno koristi Firefly Aerospaceu i njegovim kupcima.

Blue Ghost Mission 1: od testne hale do prvog potpuno uspješnog privatnog slijetanja

Fireflyjev prvi lunarni lander, Blue Ghost Mission 1, prošao je kroz sličan režim okolišnih ispitivanja prije lansiranja na raketi Falcon 9 u siječnju 2025. u sklopu NASA-ina programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS). Integriran s deset NASA-inih znanstvenih i tehnoloških instrumenata, lander je nakon višednevnog putovanja i niza orbitalnih manevra 2. ožujka 2025. uspješno sletio u području Mare Crisium, blizu formacije Mons Latreille na sjeveroistočnom rubu Mjesečeve bliske strane.

Slijetanje je bilo potpuno automatizirano i odvijalo se uz izravni prijenos, a podaci objavljeni nakon misije potvrdili su da je Blue Ghost Mission 1 ostvario prvo u potpunosti uspješno komercijalno mekano slijetanje na Mjesec: letjelica je ostala uspravna, svi sustavi su radili nominalno, a komunikacija je bila stabilna tijekom cijelog planiranog operativnog razdoblja. Izvještaji NASA-e i Fireflyja navode da je misija ispunila 100 % svojih ciljeva, pri čemu je svih deset CLPS instrumenata odradilo planirane znanstvene kampanje.

Tijekom više od 14 dana površinskih operacija – najdulje komercijalne misije na Mjesecu do sada – instrumenti su prikupljali podatke o strukturi i sastavu regolita, toplinskom ponašanju lunarnog tla, radijacijskom okolišu i interakciji Sunčeva vjetra s Mjesečevom površinom. Snimljeni su i spektakularni prizori zalaska Sunca na Mjesecu te potpune pomrčine Sunca viđene s Mare Crisiuma, što je znanstvenicima donijelo nove uvide u ponašanje lunarne prašine i fenomen tzv. „lunar horizon glow” – sjaja duž horizonta koji se povezuje s nabijanim česticama prašine koje lebde iznad površine.

Za Firefly Aerospace taj je uspjeh značio više od simboličnog trofeja u novoj utrci privatnih misija. Blue Ghost Mission 1 demonstrirala je da kombinacija komercijalno razvijenog landera, NASA-inih instrumenata i rakete Falcon 9 može pružiti cjelovitu uslugu – od lansiranja do slijetanja i znanstvenih operacija – na razini pouzdanosti usporedivoj s klasičnim državnim misijama, ali uz manji trošak i brži razvojni ciklus. Upravo se na iskustvima i podacima iz te prve misije gradi arhitektura i planiranje Blue Ghost Mission 2.

Blue Ghost Mission 2: dvostupanjska arhitektura za dalju stranu Mjeseca

Druga misija, Blue Ghost Mission 2, logičan je, ali znatno ambiciozniji nastavak priče. Umjesto jednog landera, Firefly uvodi dvostupanjsku konfiguraciju: na vrhu se nalazi lunarni lander Blue Ghost, zadužen za slijetanje i rad na površini, dok se ispod njega nalazi Elytra Dark – orbitalno vozilo koje preuzima ulogu transfernog stupnja, komunikacijskog releja i platforme za znanstvene instrumente u lunarnom orbiteru. U punoj konfiguraciji, visokoj oko 6,9 metara, cijeli je sklop više od tri puta viši od landera s prve misije i projektiran da istodobno podržava operacije u orbiti i na tlu.

Blue Ghost Mission 2 dio je NASA-ina CLPS zadatka kojim se na dalju stranu Mjeseca šalju ključni instrumenti za radioastronomiju, geofiziku i razvoj buduće lunarne infrastrukture. Ključni NASA-in znanstveni teret je LuSEE-Night (Lunar Surface Electromagnetics Experiment – Night), napredni radio-teleskop koji razvijaju američki nacionalni laboratoriji i partnerske institucije. Smješten na prirodno radiotihoj strani Mjeseca, LuSEE-Night planira mjeriti iznimno niskofrekventne radio valove (ispod ~50 MHz) kako bi proučavao tzv. „tamno doba” svemira – razdoblje prije formiranja prvih zvijezda i galaktika.

Uz NASA-ine instrumente, misija uključuje niz međunarodnih i komercijalnih tereta. Među njima je i Lunar Pathfinder Europske svemirske agencije (ESA), komunikacijski i navigacijski satelit koji će u lunarnom orbiteru pružati usluge prijenosa podataka i pozicioniranja budućim misijama u okolici Mjeseca. Elytra Dark, kao donji stupanj sustava, zadužena je za dovođenje Blue Ghost landera i Lunar Pathfinder satelita u odgovarajuće orbite, a potom će ostati aktivna u orbiti najmanje pet godina. U tom razdoblju pružat će i radio-frekvencijske kalibracijske usluge za LuSEE-Night i druge eksperimente, na temelju zasebnog NASA-ina CLPS ugovora.

Elytra Dark na sebi nosi i optičke instrumente koji čine jezgru Fireflyjeva Ocula lunar imaging servisa, namijenjenog sustavnom snimanju površine Mjeseca u ultraljubičastom i vidljivom spektru. Tako nastale snimke koristit će se za prepoznavanje potencijalnih mineralnih ležišta, precizno mapiranje budućih mjesta slijetanja i ruta kretanja rovera te za tzv. cislunarnu situacijsku svijest – bolji nadzor nad prometom letjelica u blizini Mjeseca. Zahvaljujući dvostupanjskoj arhitekturi, Blue Ghost Mission 2 u jednoj misiji kombinira ulogu landera, komunikacijskog čvorišta i platforme za dugoročno promatranje.

Kako izgleda „šok terapija” za Blue Ghost u JPL-ovu laboratoriju

Prije nego što Blue Ghost Mission 2 dobije zeleno svjetlo za lansiranje, njegovi inženjerski modeli moraju proći seriju iscrpljujućih ispitivanja u JPL-ovu Environmental Test Laboratoryju. Za to se koristi tzv. structural qualification unit – inženjerski model punog mjerila koji po masi, krutosti i rasporedu tereta vjerno oponaša budući letni hardver. Iako taj model nikada neće napustiti Zemlju, mora podnijeti, a često i premašiti, opterećenja koja se očekuju tijekom stvarnog lansiranja, kako bi se ostavila sigurnosna margina za letni sustav.

U prvoj fazi provode se vibracijska ispitivanja. Cijeli dvostupanjski sklop učvrsti se na masivni „shaker” stol u čistoj sobi, gdje ga snažni elektromehanički aktuatori tresu u tri osi – naprijed–natrag, lijevo–desno i gore–dolje. Vibracijski profil osmišljen je tako da u kratkom vremenu reproducira snažne udare i podrhtavanja koje će struktura doživjeti dok raketa prolazi kroz najgušće slojeve atmosfere i troši svoje stupnjeve. Stotine akcelerometara i mjerača naprezanja raspoređenih po konstrukciji prate kako se pojedini dijelovi savijaju, gdje nastaju rezonancije i u kojim se točkama približavaju granicama dozvoljenih naprezanja. Ako se tijekom testova uoče neočekivana pojačanja odziva, inženjeri mogu doraditi numeričke modele ili pojačati kritične dijelove konstrukcije.

Slijede akustički testovi u posebnoj komori s betonskim zidovima debljine više od 40 centimetara. U zidove su ugrađene goleme akustičke „trube” koje, pogonjene stlačenim dušikom, u sekundi povećavaju zvučni tlak do razina iznad 150 decibela. Taj sveobuhvatni zvučni udar simulira istodobno djelovanje buke motora, aerodinamičkog strujanja i refleksije od lansirne rampe na cijelu strukturu landera i orbitalnog vozila. U takvim uvjetima pažljivo se promatra ponašanje solarnih panela, antena, tankova goriva, mehaničkih spojeva i osjetljive elektronike – sve što bi u stvarnom lansiranju moglo biti izloženo neočekivanim vibracijama ili akustičkim rezonancijama.

Paralelno s dinamičkim ispitivanjima provode se i termalno-vakuumski testovi u komorama koje mogu oponašati uvjete od gotovo potpunog vakuuma do razrijeđenih atmosfera, uz širok raspon temperatura. Iako će Blue Ghost Mission 2 raditi u lunarnom okolišu bez značajne atmosfere, letjelica tijekom putovanja ulazi i izlazi iz Zemljine sjenke, prolazi kroz različite geometrije osvjetljenja Solarčevim zračenjem i doživljava snažne termičke gradijente između osvijetljenih i zasjenjenih dijelova. Ciklusi grijanja i hlađenja, tijekom kojih se mjeri ponašanje strukture, elektronike i pogonskih sustava, osmišljeni su da simuliraju najkritičnije kombinacije uvjeta u letu.

Znanje koje se prenosi generacijama inženjera

Iza naizgled jednostavne ideje „protresi letjelicu i vidi hoće li izdržati” krije se sofisticirana inženjerska disciplina. Način na koji se definira testni profil, gdje se postavljaju referentni senzori, koliko daleko se ide u sigurnosnu marginu – sve se to već desetljećima u JPL-u uči na primjerima stvarnih misija. U izvješćima o programima poput Mars Exploration Rovera detaljno su dokumentirane korelacije između laboratorijskih ispitivanja i ponašanja letjelica u letu, kao i situacije kada je trebalo revidirati testne protokole nakon neočekivanih pojava u svemiru.

Timovi Environmental Test Laboratoryja danas taj skup znanja primjenjuju na komercijalne misije poput Blue Ghosta. Njihov je zadatak spojiti Fireflyjeve numeričke modele strukture, NASA-ine standarde za okolišna ispitivanja i stvarna ograničenja opreme u laboratoriju. Ako se test odradi preblago, postoji rizik da se u stvarnom letu pojave problemi koje laboratorij nije „uhvatio”. Ako je test preagresivan, može se nepotrebno oštetiti skupi hardver i izazvati kašnjenja. Pronaći ravnotežu između ta dva ekstrema ključni je dio posla – i nešto što se ne uči iz udžbenika, nego iz rada na misijama koje se pamte desetljećima.

Za Firefly, rad s JPL-ovim timom znači da isti ljudi i iste procedure koje su pripremale državne misije danas pomažu u kvalifikaciji komercijalnog sustava. Iskustva prikupljena na Blue Ghost Mission 1, gdje su testovi pokazali da će se letjelica u stvarnom letu ponašati u granicama očekivanog, sada se uspoređuju s rezultatima za viši i kompleksniji dvostupanjski sklop Blue Ghost Mission 2. Ako su obrasci odziva slični, to dodatno potvrđuje robusnost osnovne arhitekture; ako se uoče razlike, inženjeri dobivaju priliku na vrijeme pojačati kritične dijelove ili prilagoditi uvjete testa.

Privatne lunarne misije i mjesto Blue Ghosta u novoj utrci za Mjesec

Blue Ghost Mission 1 i 2 dio su šireg vala privatnih pokušaja slijetanja na Mjesec. Japanski ispace je 2023. izgubio letjelicu Hakuto-R tijekom završne faze kočenja, dok je američki Intuitive Machines 2024. s landerom Odysseus ostvario mekano slijetanje, ali ne i potpuno nominalne operacije, zbog problema s orijentacijom pri dodiru s tlom. Fireflyjev Blue Ghost, koji je 2. ožujka 2025. precizno i stabilno sletio u Mare Crisium, tako se nametnuo kao prvi komercijalni lander koji je u potpunosti ispunio cilj – od slijetanja do cjelovitog znanstvenog programa – i to u sklopu NASA-ina CLPS ugovora.

Uspjeh prve misije ne jamči automatski uspjeh druge, no daje čvrstu statističku i tehničku podlogu. Blue Ghost Mission 2 bit će operativno složenija: morat će koordinirati rad dvaju svemirskih plovila, održavati pouzdanu radio-vezu s daljom stranom Mjeseca preko orbitalnog releja, podržavati zahtjevne znanstvene eksperimente poput LuSEE-Nighta te istodobno integrirati potrebe više svemirskih agencija i komercijalnih partnera. Svaki podatak prikupljen tijekom sadašnjih testova – od sitnih pomaka frekvencijskog odziva konstrukcije do ponašanja osjetljive elektronike u ekstremnim uvjetima – ulazi u zajednički fond znanja koji će koristiti i Blue Ghost Mission 3 te kasnije misije prema južnom polu Mjeseca.

Za NASA-in program Artemis, koji u drugoj polovici desetljeća planira dugotrajnije i redovitije ljudske misije u okolici i na površini Mjeseca, pouzdani komercijalni „dostavni servisi” imaju dvostruku ulogu. S jedne strane, CLPS misije poput Blue Ghosta osiguravaju stalan dotok znanstvenih podataka i demonstracija novih tehnologija po znatno nižoj cijeni nego klasične, velike državne misije. S druge strane, svaki novi orbiter, lander, rover ili komunikacijski satelit postaje dio rastuće lunarne infrastrukture – mreže letjelica i sustava koja će budućim astronautima omogućiti pouzdaniju komunikaciju, precizniju navigaciju i bolje razumijevanje resursa na Mjesecu.

Što slijedi za Blue Ghost i JPL-ove testne hale

Kako se 2025. približava kraju, Firefly dovršava kvalifikaciju ključnih podsustava za Blue Ghost Mission 2 i priprema prijelaz s inženjerskog modela na letni hardver. U paraleli se razvijaju i sljedeće misije, uključujući Blue Ghost Mission 3, koja bi krajem desetljeća trebala sletjeti u područje Gruithuisen Domes blizu Mjesečeva južnog pola kao dio novog NASA-ina CLPS zadatka vrijednog oko 179 milijuna dolara. Dok se u Fireflyjevim pogonima sastavljaju nove strukture i integriraju instrumenti partnera iz SAD-a, Europe, Australije, Kanade i Ujedinjenih Arapskih Emirata, u Pasadeni se u JPL-u planiraju nove konfiguracije testova koje će morati potvrditi svaku novu kombinaciju tereta i trajektorija.

Za JPL-ov Environmental Test Laboratory to znači da se povijesna infrastruktura iz 1960-ih, uz stalne modernizacije, sve snažnije uključuje u komercijalnu svemirsku ekonomiju. Umjesto isključivo državnih sondi, danas kroz njegove komore prolaze i privatni landeri, orbiteri i čitavi sklopovi poput Blue Ghost–Elytra Dark. U tom spoju stare i nove svemirske ere leži i srž priče o Blue Ghost Mission 2: na jednoj strani je agilna privatna tvrtka koja želi redovito letjeti na Mjesec i nuditi usluge dostave, komunikacija i snimanja, a na drugoj NASA-in laboratorij sa sedam desetljeća iskustva u testiranju hardvera za najzahtjevnije misije. Ako testovi u Environmental Test Laboratoryju potvrde da dvostupanjski sustav Blue Ghost–Elytra Dark može izdržati sve udare lansiranja, vakuuma i ekstremnih temperatura, Blue Ghost Mission 2 dobit će priliku nastaviti tamo gdje je prva misija stala – ali ovaj put na daljoj, radiotihoj strani Mjeseca.