阿爾忒彌斯計劃：人類要重返月球，還要建永久定居點

作者|馮梓洋

審核|黃堅

編輯|趙經遠

1969年7月20日，美國通過阿波羅11號將三名宇航員送往月球附近，其中兩位宇航員（尼爾·阿姆斯特朗、巴茲·奧爾德林）代表人類第一次登上了月球。在此之后，美國又相繼通過阿波羅計劃讓10名宇航員登上了月球。然而從1972年阿波羅17號宇航員吉恩·塞爾南和哈里森·施密特離開月球表面以后，五十多年來再也沒有宇航員踏上月球。人類探索宇宙的足跡從38萬公里以外的月球退至400公里高度的地球空間站。

留守在阿波羅11號指揮艙內的宇航員邁克爾·柯林斯拍攝的登月艙、月球和地球（圖片來源于NASA）

隨著2003年哥倫比亞號航天飛機解體事故的發(fā)生，迫使NASA提出一套完整的載人航天方案——也就是后來的星座計劃，星座計劃兼顧載人登月目標，預計最晚2020年讓美國宇航員再次登上月球。但是，由于這次計劃耗費資金量過大的問題，星座計劃中的大部分內容都在2010年取消。盡管星座計劃已經擱淺，但這并不意味著美國重返月球雄心的終結。

2017年12月11日，美國簽署了《1號太空政策指令》，授權了開展以月球為中心的任務，阿爾忒彌斯計劃也由此展開了序幕。2019年3月26日，美國宣布載人登月時間將提前至2024年。同年5月14日，美國國家航空航天局（NASA）宣布新的登月計劃以希臘神話中的月亮女神阿爾忒彌斯命名，又于7月份公布了阿爾忒彌斯計劃（Artemis program）的標志圖案。

阿爾忒彌斯計劃LOGO（圖片來源于NASA）

阿爾忒彌斯計劃旨在讓人類再次踏上月球，并以月球為中轉站，為登陸火星奠定基礎。阿爾忒彌斯計劃主要由太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）、獵戶座飛船、月球門戶空間站（Lunar Gateway）、人類著陸系統(tǒng)（HLS）——星艦（Starship）和藍月亮（Blue moon）著陸器組成。

太空發(fā)射系統(tǒng)SLS（圖片來源于NASA）

阿爾忒彌斯計劃規(guī)模龐大，任務相當復雜，一共分為兩個階段，第一階段的目標最初是在2024年前實現(xiàn)登陸月球南極，但現(xiàn)已被推遲到2026年；第二階段計劃在2030年之前建立月球基地。

第一階段一共分三步，第一步由太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）的Block 1重型運載火箭搭載“獵戶座”載人飛船進行無人繞月測試飛行，這就是“阿爾忒彌斯1號”任務。從2022年11月16日起飛到飛船回收一共用時25天。這次發(fā)射任務的主要目標是測試獵戶座飛船的可靠性與安全性。

第二步即“阿爾忒彌斯2號”任務，也是“獵戶座”飛船的首次載人飛行任務，該計劃目前已推遲到2025年9月發(fā)射，4名NASA宇航員將在10天內對航天器生命維持系統(tǒng)進行各種測試，為接下來的“阿爾忒彌斯3號”任務做鋪墊。

人類著陸系統(tǒng)（星艦）渲染圖（圖片來源于SpaceX）

第三步便是“阿爾忒彌斯3號”任務，該任務計劃使用Block 1火箭將攜帶有4名宇航員的“獵戶座”飛船運送至近月軌道，并與SpaceX的人類著陸系統(tǒng)HLS星艦對接，2名宇航員從“獵戶座”轉移到HLS進行登月和返回，2名宇航員駐守在飛船里。待登陸的2名宇航員從月球表面返回近月軌道后，4人再一起乘“獵戶座”返回地球。阿爾忒彌斯3號計劃是自1972年12月阿波羅17號以來美國的首次載人登月計劃，目前計劃在2026年9月發(fā)射。

阿爾忒彌斯3號計劃任務簡介（圖片來源于NASA）

阿爾忒彌斯第二階段的第一步是“阿爾忒彌斯4號”，計劃通過Block 1B運載火箭將4名宇航員送到月球第一個空間站“門戶”，安裝“門戶”的“國際居住艙（I-Hab）”，“門戶”將成為月球以及未來人類火星任務的宇航員探險基地；然后搭乘HLS星艦登陸月球。此計劃預計在2028年9月發(fā)射。

阿爾忒彌斯計劃第二階段的第二步，也就是阿爾忒彌斯5號，計劃在2029年9月發(fā)射，同樣將4名宇航員送到門戶空間站，這些宇航員將由藍色起源的藍月亮著陸器帶到月球表面。此外該任務還將在門戶空間站安裝歐洲航天局的加油基礎設施和通信模塊（ESPRIT）以及加拿大制造的機械臂系統(tǒng)。該任務同時交付使用的還有美國宇航局的載人月球車（LTV）。

阿爾忒彌斯的后續(xù)任務（阿爾忒彌斯6～11號）預計陸續(xù)在2030年至2035年發(fā)射，將建立人類第一個月面基地，人員至今暫未確定。

“門戶”月球空間站藝術概念圖（圖片來源于NASA）

目前，阿爾忒彌斯1號的順利發(fā)射極大提高了NASA對載人登月的信心，但阿爾忒彌斯2號和3號任務的延后對整體計劃產生很大影響，該計劃面臨著許多技術方面的挑戰(zhàn)。首先是在阿爾忒彌斯1號任務結束后，NASA發(fā)現(xiàn)獵戶座飛船出現(xiàn)很大的安全隱患：在“阿爾忒彌斯 1 號”任務中，未載人的“獵戶座”飛船在返回大氣層過程中，隔熱材料出現(xiàn)了大面積侵蝕，至今未找到原因；飛船生命維持系統(tǒng)的閥門電路和緊急逃逸系統(tǒng)也存在設計缺陷，這也是阿爾忒彌斯后續(xù)部分任務延后的主要原因。其次，由SpaceX研發(fā)的人類著陸系統(tǒng)“星艦”研制進度太慢，在2023年的兩次試飛中均發(fā)生了爆炸，這直接導致了阿爾忒彌斯3號計劃的延后。另外，阿爾忒彌斯3號計劃的艙外宇航服還處于研制早期階段，比計劃的交付時間還要晚20個月。繼阿爾忒彌斯計劃推遲之后，今年初游隼一號的失敗無疑加劇了輿論對NASA依賴私有企業(yè)的質疑。在未來，阿爾忒彌斯計劃還會面臨更多考驗。

參考資料

（1）Artemis，NASA，https://www.nasa.gov/humans-in-space/artemis/

（2）Artemis program，Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_program#See_also

（3）Artemis 1,Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_1

（4）Artemis2，Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_2

（5）Artemis3，Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_3

（6）Artemis4，Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_4

（7）Artemis5，Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Artemis_5

（8）NASA無奈推遲重返月球，背后原因不簡單，環(huán)球時報，https://world.huanqiu.com/article/4G8SU0XrrXw

（9）NASA Shares Progress Toward Early Artemis Moon Missions with Crew，NASA官，https://www.nasa.gov/news-release/nasa-shares-progress-toward-early-artemis-moon-missions-with-crew/

（10）陳澤煜，美國阿爾忒彌斯載人登月計劃進展，《空間電子技術》,2022年06期

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