2025 年 3 月 2 日，Firefly Aerospace（萤火虫航天） 的 Blue Ghost Mission 1 成功实现了商业登月，这标志着商业公司首次完全成功的月球着陆任务。在这一具有里程碑意义的航天工程中，Grafana 被选为任务控制中心（Mission Control Center）的核心数据显示系统，成为工程师观察着陆器状态、执行关键决策的唯一窗口。
本博文将深入探讨 Grafana 在这一高风险航天任务中的技术表现与架构细节。
1. 任务背景与监控挑战
Blue Ghost Mission 1 是一次复杂的深空任务，持续约 45 天，包含 25 天地球轨道运行、4 天月球转运和 16 天月球轨道飞行。航天器携带了 10 个有效载荷（包括 4 个 NASA 科学仪器），产生了 GB 级的遥测数据流。
航天监控的核心挑战在于：
- 实时性要求极高： 在动力下降启动（PDI）和自动着陆的 30 分钟内，每一秒都至关重要。
- 环境极端： 工程师必须通过数据即时识别着陆器是否处于倾斜、撞击或非正常工作状态。
- 系统复杂性： 涉及热控、通信、推进、导航（GNC）等多个子系统的协同监控。
2. 技术选型：为什么是 Grafana？
传统的航天操作通常依赖耗时的定制化接口开发。Firefly 选择 Grafana 的原因在于其“新航天（New Space）”的敏捷思路：
- 复用经验： Firefly 的生产和持续改进团队已有 Grafana 使用经验，将其引入任务操作能显著缩短开发与验证时间。
- 标准化可视化层： Grafana 允许工程师快速构建可靠的仪表盘，而无需从零开始编写代码。
- 卓越的集成能力： 能够与航天级的时序数据库无缝对接。
3. 遥测数据流架构
Blue Ghost 的监控系统构建了一套低延迟、高冗余的闭环：
- 数据路径： 着陆器子系统数据实时传输至地面网络，进入 InfluxDB 数据库，最后通过 Grafana 进行可视化展示。
- 极低延迟： 尽管数据跨越了 38 万公里的月地距离，但其延迟小于 1 秒，实现了近乎实时的观测。
- 混合云部署： 任务部署了多个 Grafana 实例，包括本地（On-prem）安全服务器和托管在 AWS 上的实例，以便 NASA 等外部客户访问。
4. 技术表现细节：实时监测与异常检测
在着陆过程中，Grafana 仪表盘通过特定的技术指标捕捉到了“非名义（Non-nominal）”的状态变化，展现了其强大的分析能力：
- 着陆腿探测（Landing Sensors）： 仪表盘实时显示了四个着陆腿的状态。在实际着陆瞬间，Grafana 显示 Leg 1、3、4 已探测触地，而 Leg 2 显示“未探测”。这一细节直接揭示了着陆器可能处于倾斜状态或降落在不平整地形上。
- 轴向加速度（Axial Acceleration）： 工程师监控着以月球重力为基准的加速度曲线。在着陆时，数值在 0.2G 到 2.0G 之间剧烈震荡，反映了航天器与月表接触时的弹跳或硬冲击。
- 姿态与重力验证： 着陆确认的关键逻辑是观察垂直轴加速度是否匹配月球重力（1.0G）。当数据稳定在 1.0G 且各轴向速度归零时，Grafana 帮助团队确认了着陆器已保持直立静止。
- 预测与实际偏差： 仪表盘通过对比 AGL（实际高度）与 AGL_predict（预测高度）曲线，发现实际高度归零快于预期，从而预判了着陆器的提前接触。
5. 任务控制中心的工程组织
为了确保 100% 的科学目标达成，仪表盘的组织逻辑极其严密：
- 按阶段组织： 仪表盘被划分为发射、巡航、月球轨道、下降和表面操作五个阶段，每个阶段都有优化的监控重点。
- 视频墙配置： 控制室配备了由 15-20 个屏幕组成的 Grafana 视频墙，为约 20 个控制台的操作员提供全局情境意识。
- 高可用冗余： 核心服务器位于德州奥斯汀的加密数据中心，配备备用发电机，并与加州发射场的二级系统互为备份，确保在黑夜或异常情况下能快速完成故障切换（Failover）。
总结
通过 Grafana，Firefly Aerospace 将原本冰冷的遥测字节转化为了直观的科学决策依据。正如任务总监 Jesus Charles 所言，仪表盘是人类观察这台复杂机器的“唯一窗口”。Grafana 在 Blue Ghost 任务中的成功应用，证明了开源观测工具在深空探索等极端环境下的强大生命力。
如果把 Blue Ghost 登月任务比作一场在漆黑迷雾中进行的超长距离赛车，那么 Grafana 就是那套高精度的仪表盘和实时导航系统，它让远在 38 万公里外的导航员能够像坐在驾驶舱里一样，清晰地感知每一次颠簸和倾斜。