NASA 每日图片 2026 年 9 月 24 日：一架四旋翼无人机在加州沙漠上空飞行，机上载着一套准备去月球用的导航系统。
图片：NASA 每日图片（NASA Image of the Day）· Image credit: NASA/Ryan Kline · 原始页面
2026 年 8 月 27 日，星期四，加州爱德华兹。一架四旋翼无人机从地上升起来，绕着一片荒地飞了一圈。
看上去像个航模爱好者的周末。可它挂着的那套东西，是为了去月球落地用的。
NASA 把这次试验的图片列为 9 月 24 日的每日图片。官方说明只确认了一件事：一套叫 SPLICE 的先进制导与导航系统，近期在测试中成功完成了模拟月面下降与着陆机动。公开材料没有列出测试部件、精度或异常情况，因此这些细节无法确认。
不过这套系统本身的来龙去脉，是可以讲清楚的。而它要解决的那个问题，值得每个抬头看过月亮的人知道一遍。
月亮上没有路标
你在地球上找路，靠的是天上那几十颗卫星。
北斗也好，GPS 也好，原理是一样的：卫星不停地播报“我是谁、现在几点”，你的接收机同时收到四颗以上卫星的信号，比较它们到达的时间差，就能解出自己在哪儿。这套东西便宜、可靠、无处不在，以至于我们已经忘了它是一项发明。
月球上没有这样一张网。
但这里要立刻纠正一个流传很广的简化说法：并不是“月球上收不到 GPS 信号”。 2025 年 3 月 3 日，搭载在 Firefly 公司蓝色幽灵着陆器上的一台 NASA 与意大利航天局合作的接收机 LuGRE，在月球表面成功捕获并跟踪了 GPS 和伽利略两个星座的信号，完成了人类历史上第一次月面卫星导航定位解算，距地球约 22.5 万英里。
所以信号是够得着的。问题在于够不够用。
导航卫星的天线是朝着地球发射的，主瓣覆盖范围有限——NASA 的说明里给的数字是最强信号方向约 26 度以内。再远的航天器只能接收更弱的旁瓣信号。到了月球那个距离，能同时看到的卫星数量太少，几何构型太差，信号太弱。做长时间的轨道定位勉强可以，用来支撑一次从十公里高空到接触地面、只有十几分钟、每一秒都不能错的动力下降，远远不够。
换句话说：人类的导航网已经勉强够到了月球的边缘，但还不够用来落地。
那怎么办？
只能靠“看”
答案听起来简单得可疑：让着陆器自己看着办。
这套技术叫地形相对导航（Terrain Relative Navigation，TRN）。NASA 的描述是：一台相机在下降途中不断拍照，把拍到的画面叠到预先装好的轨道器地图上，找出双方共有的地形特征，从而解算出自己相对于地图的位置。
说穿了，这和你拍一张街景照片、然后问“我在哪儿”是同一件事。只不过它要在几十秒内、在一个没有人去过、也没有街道名的地方，独立做完。
数字上，这套东西相当凶悍。相机每秒最多拍 10 张。喷气推进实验室公布的火星版本工作流程是：粗匹配阶段取 3 张图、选 15 个地标，用 128×128 像素的模板在 1024×1024 的窗口里做相关运算；精匹配阶段每张图最多取 150 个地标，用 15×15 的小模板在 100×100 的窗口里比对。底图来自轨道器的高分辨率相机，粗定位用 12 米每像素，精定位用 6 米每像素。
效果有多大？拿火星比：不用地形相对导航、只靠深空网定位，落点误差最大可到约 2 公里；用上它以后，降到 40 米以内。 NASA 自己给的另一个数字更直观——毅力号在杰泽罗撞击坑的着陆成功概率，因为这套系统从八成出头提高到了 99%。
而实测结果比指标还漂亮。2021 年 2 月 18 日，毅力号落下时距离视觉系统瞄准的那个点不到 5 米。
再往回看一眼历史的起点：1976 年海盗号的着陆椭圆是 280 公里乘 100 公里——那不叫落点，那叫落区。今天工程师给自己定的目标是“半个足球场”。
另外三件装备
SPLICE 全称是“安全与精确着陆——集成能力演进”，由 NASA 约翰逊航天中心牵头，2017 年 10 月立项。但它不是一个中心的活儿：里面的多普勒激光雷达出自兰利研究中心，三维成像雷达的外场测试在戈达德做。
除了上面那台相机，还有三样：
导航多普勒激光雷达（NDL），大约在 10 公里高度接手。它从几束固定角度的激光里发出脉冲，用回波同时测出三维速度、离地高度和下降率，每秒测 20 次，精度比传统雷达高得多。NASA 的两份官方材料分别写作三束和四束，因此这里只采用“几束”这一共同口径。
危险探测激光雷达（HDL），大约在 500 米高度启动。它扫描下方地面，实时生成一张三维地图，找出没有大石块、没有陡坡的安全落点。戈达德外场测试时项目经理给的数字是：两秒钟采集 1600 万个数据点，每个点的精度约 1 厘米。
下降与着陆计算机（DLC），一台独立于主飞控的多核高性能处理器，专门负责在这十几分钟里把上面三路传感器的数据全部吃下去、算出结果。
为什么落不下去的那么多
月球有一个对着陆器极不友好的特点：几乎没有大气。
NASA 格伦研究中心的表述很干脆：没有大气意味着火箭离开月面时不受气动阻力，但也意味着着陆的飞船无法靠气动减速，只能全程用火箭反推着陆。没有降落伞，没有气囊缓冲，没有大气层帮你把速度削掉九成。从头到尾，全靠自己烧。
这件事到底有多险，1969 年就演示过一次。
阿波罗 11 号最后进近时，阿姆斯特朗看到预定落点上有一个大坑，周围散着一片巨石，最大的有两三米。他在任务时间 102 小时 43 分 15 秒接管手动控制，把飞行器的俯仰角从约 18 度压到约 5 度，保持前飞速度，硬是飞过了那片石头地。
流传最广的说法是“着陆时燃料只剩 25 秒”。我去查了 NASA 的阿波罗月面日志，这个说法是被简化过的。飞后分析显示，着陆时还剩约 770 磅推进剂，其中约 100 磅是取不出来的死油；剩下的够烧大约 45 秒，但其中 20 秒必须留出来，万一决定中止，要靠它把上升级推回轨道。
所以那 25 秒的真正含义是：距离“落还是不落”这个决断必须做出的时刻，还有 25 秒。 不是燃料还剩 25 秒。雪上加霜的是，低量警告灯因为推进剂在贮箱里晃荡，比实际情况早亮了将近 30 秒——当时舱内两个人以为的余量，比真实余量还要紧张。
最后落在哪儿？偏离预定点 6.6 公里。而这 6.6 公里里，只有 0.6 公里是躲石块飞出去的，剩下 6 公里是制导系统本身的误差。 五十七年前的水平就是这样。
还有那两声著名的警报。着陆途中计算机反复报 1201、1202，原因是交会雷达的指向数据在后台不断涌入，把计算机撑爆了。地面飞控判断可以继续，理由是：这台计算机被编程识别出这类数据属于次要，会主动把它丢掉，去做更重要的运算。
这一点和今天的 DLC 构成了一个漂亮的对照：1969 年，那台机器是靠“主动放弃任务”活下来的；2026 年，我们给它的答案是“算力够用”。 五十七年，工程上的进步有时候就体现为，你终于不必再选择丢掉什么。
那今天呢？月球着陆变简单了吗？看看近几年的成绩单。
2024 年 1 月 20 日，日本的 SLIM 着陆器落点精度达到 3 到 4 米，是人类月面着陆精度的纪录。可就在 50 米高度，两台主发动机之一推力丢失，它以非计划的姿态落了地，发动机朝天，无法正常发电。导航满分，着陆不及格。
一个月后的 2024 年 2 月 22 日，Intuitive Machines 的奥德修斯号完成了美国半个多世纪以来第一次月面软着陆。可就在着陆前几小时，团队发现自家的激光测距仪失效了——按发布会上的说明，是发射前忘了解除一个地面用的安全禁用开关，上天以后无法远程打开。他们临时改用了机上搭载的、本来只是来做技术演示的 NASA 那台 NDL。事后 NASA 给出的数据是：从 10 公里高度一直到接触月面，NDL 提供了 100% 有效的测量。 探测器最终还是侧躺了下来，但它落下去了。
2025 年成绩两好一坏。3 月 2 日，Firefly 的蓝色幽灵一号完全成功，NASA 的用词是“直立且稳定”；仅仅四天后的 3 月 6 日，Intuitive Machines 的雅典娜号落在目标点约 400 米之外，侧翻，电池很快耗尽，任务提前结束。而 6 月 6 日，日本 ispace 公司的 RESILIENCE 硬着陆失败，公司公布的技术归因是激光测距仪硬件异常——性能劣化，有效测距数据获取延迟，未能把速度减到安全范围。
奥德修斯号和 RESILIENCE 的经历可以并排比较。
2024 年 2 月，一艘飞船因为激光测距仪不工作，靠 NASA 的一台备份救了回来。十五个月后，另一艘飞船因为激光测距仪不工作，撞了。
这就是为什么 NASA 要在加州的沙漠上，一次又一次地放飞无人机。
更麻烦的还在后头。阿尔忒弥斯计划的目标是月球南极——那里太阳常年只在地平线上方几度，影子的长度是物体本身的 25 到 50 倍；永久阴影区几十亿年没见过阳光，坑底温度低到零下 200 摄氏度出头。而月球没有大气散射，天空是墨黑的，明暗反差极端。对一套靠“看图认地形”工作的导航系统来说，这几乎是最坏的考场。
这片湖床本身就是个故事
最后说说这架无人机起飞的地方。
它叫阿姆斯特朗飞行研究中心，坐落在罗杰斯干湖床的西北缘。这片干涸的湖底平整得像浇出来的，天然就是跑道；1947 年 10 月 14 日，叶格就是在这里第一次突破音速的。
中心以前不叫这个名字。它原名德莱顿，2014 年 3 月 1 日才改名为阿姆斯特朗。
因为尼尔·阿姆斯特朗 1955 年到 1962 年就在这里当研究试飞员，累计飞了 48 种飞机、2400 多小时，包括 7 次 X-15。而且他参与过一个项目叫月球着陆研究飞行器——那台看起来像个飞起来的床架子的怪东西，正是当年用来给宇航员练月面着陆手感的。
他先在这片湖床上学会了怎么降落在月球上，七年之后真的降落了。五十七年之后，NASA 又在同一片湖床上，教机器做同一件事。
那张网正在往外铺
回到开头那个问题：地球的导航网够不到的地方怎么办？
答案有两条腿。一条是让着陆器自己看，也就是 SPLICE 在练的事。另一条是把网往外铺。
中国的北斗三号全球卫星导航系统在 2020 年 7 月 31 日建成开通，由 24 颗中圆地球轨道卫星、3 颗地球静止轨道卫星和 3 颗倾斜地球同步轨道卫星组成，共 30 颗。按国务院新闻办发布的白皮书，它的全球服务性能是水平定位精度优于 9 米、垂直优于 10 米、测速精度优于 0.2 米每秒、授时精度优于 20 纳秒。
同一份白皮书里还有一句话，正好接在本文的题目上：“开展北斗地月空间服务应用探索和试验，推动北斗服务向深空延展。”
一边是美国和意大利的接收机在月面上第一次收到了地球导航卫星的信号，一边是中国的白皮书把“往深空延展”写进了规划。这是同一件事的两头：人类正在试着把脚下这张网，一点点往天上铺。
不过在网铺到位之前，落地这件事仍然只能靠自己看清楚。
资料：NASA 每日图片 2026 年 9 月 24 日页面、NASA SPLICE 项目页、NASA 约翰逊航天中心《Technology Enables Precision Landing Without a Pilot》、NASA 戈达德 HDL 外场测试报道、NASA STMD 地形相对导航影响报告、喷气推进实验室机器人组 Mars 2020 地形相对导航页、NASA 阿波罗月面日志（阿波罗 11 号着陆段注释）、NASA 格伦研究中心《Beginners Guide to Aeronautics: Moon》、NASA《月球南极的现象》、NASA 新闻稿（LuGRE 月面获取 GNSS 信号、奥德修斯号着陆、蓝色幽灵一号着陆、雅典娜号任务结束）、JAXA SLIM 着陆结果发布、ispace RESILIENCE 任务技术归因、NASA 阿姆斯特朗飞行研究中心历史页与更名新闻稿、Freefly Systems Alta X 官方规格、国务院新闻办《新时代的中国北斗》白皮书、喷气推进实验室教育教案《Touchdown》。