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簡(jiǎn)介：NASA此前認(rèn)為2024年將完成阿爾特彌斯月球計(jì)劃第一部分，但目前來(lái)看形勢(shì)并不明朗，文章解釋了阿爾特彌斯計(jì)劃實(shí)施的幾個(gè)階段性目標(biāo)。

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美國(guó)宇航局的日程表已經(jīng)不允許準(zhǔn)備工作有太大差池了。關(guān)于人類重返月球的時(shí)間線如下。

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美國(guó)宇航局重返月球的任務(wù)——“阿爾忒彌斯計(jì)劃”，正在迅速推進(jìn)中。本周發(fā)布的一份報(bào)告中，宇航局對(duì)里程碑問(wèn)題給出了一些期待已久的說(shuō)明。而為了真正獲得完成任務(wù)的雄心壯志，這些里程碑也是必須要突破的。

“阿爾忒彌斯計(jì)劃”（阿爾忒彌斯是希臘神話中太陽(yáng)神阿波羅的孿生姐姐，宇航局的登月傳奇“阿波羅計(jì)劃”名稱正引用于此，故重返月球計(jì)劃以阿爾忒彌斯命名）分為兩個(gè)階段：其一是助力美國(guó)人重返月球，其二是致力在月球及月球軌道建立穩(wěn)定的工作系統(tǒng)。

美國(guó)宇航局分階段深空探索示意圖。圖源：NASA

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這個(gè)項(xiàng)目如SpaceX和Blue Origin公司開(kāi)展的任何項(xiàng)目一樣頗具野心，而宇航局也有個(gè)略顯激進(jìn)的時(shí)間表，他們計(jì)劃于2024年前完成第一階段的任務(wù)。但在周一的電話采訪中，宇航局局長(zhǎng)吉姆·布里登斯汀表明他對(duì)此次計(jì)劃能否完成持謹(jǐn)慎樂(lè)觀態(tài)度。

“2024年聽(tīng)起來(lái)確實(shí)挺激進(jìn)的，它可能嗎？是可能的。這必須建立在一切都順利的基礎(chǔ)上嗎？是的。”他答道。

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為了贏得與阿波羅計(jì)劃同等的地位，阿爾忒彌斯計(jì)劃必須突破的7個(gè)主要里程碑如下。

2021年初：裝配CAPSTONE

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“阿爾忒彌斯計(jì)劃”第二階段的難點(diǎn)是一個(gè)有計(jì)劃的繞月空間站——“門戶”的建立。它實(shí)際上是飛船星際航行的加油站，也是宇航局計(jì)劃中最受爭(zhēng)議的部分之一。CAPSTONE立方衛(wèi)星驗(yàn)證計(jì)劃將在明年啟動(dòng)，以確保“門戶”的軌道建立成為可能。

在宇航局提出的地月引力精確平衡點(diǎn)(地月拉格朗日2點(diǎn))附近，航天器可處于近直線暈軌道（NRHO）中，這將使得“門戶”在太空以最小能量保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。

NRHO軌道是拉格朗日點(diǎn)halo軌道族中的一員，是一種特殊的暈軌道，軌道周期6到8天，繞拉格朗日點(diǎn)做大橢圓運(yùn)動(dòng)，近點(diǎn)距離2000km左右，遠(yuǎn)點(diǎn)距離75000km左右，軌道面幾乎垂直于地月系平面。如上圖示。圖源：Wikipedia.

CAPSTONE(“地月自主定位系統(tǒng)技術(shù)操作與導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”的縮寫)約有55磅重，微波爐大小。它將在近直線暈軌道上工作六個(gè)月以了解位于該軌道衛(wèi)星的真實(shí)工作情況。

宇航局認(rèn)為他們能夠利用門戶空間站中維持宇航員生存所獲得的數(shù)據(jù)來(lái)為未來(lái)諸如火星、土星、木星等深空探測(cè)任務(wù)制定計(jì)劃。

但“門戶”只能作為另一個(gè)空間站使用，宇航局的終極目標(biāo)是制造載人月球登陸器。

作為2024年計(jì)劃的一部分，“門戶”空間站的建立計(jì)劃最初被推遲了。CAPSTONE計(jì)劃是否會(huì)繼續(xù)推進(jìn)仍有待觀察。

關(guān)于奔赴月球的CAPSTONE立方衛(wèi)星的藝術(shù)設(shè)想圖。圖源：NASA/Rocket Lab/Advanced Space

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2021年夏：CLPS項(xiàng)目為登月贏得“翅膀”

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美國(guó)宇航局的商業(yè)月球有效載荷服務(wù)（CLPS）項(xiàng)目于2018年啟動(dòng)，以幫助推進(jìn)私營(yíng)航天機(jī)構(gòu)的發(fā)展。到2021年夏天，這些合作伙伴關(guān)系將有望開(kāi)始帶來(lái)回報(bào)。

宇航局監(jiān)察長(zhǎng)最近就CLPS項(xiàng)目發(fā)表了一份嚴(yán)苛的報(bào)告，稱這些公司可能會(huì)帶來(lái)“導(dǎo)致任務(wù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)”。盡管風(fēng)險(xiǎn)存在，小型太空公司Astrobotic仍將于2021年6月發(fā)送14個(gè)宇航局的有效載荷到月球表面，而另一家私營(yíng)公司Intuitive Machines也將于2021年10月份再發(fā)送5個(gè)有效載荷。

宇航局回應(yīng)道：“如果一切順利，這些載荷將提供技術(shù)演示，指導(dǎo)未來(lái)著陸器的發(fā)展道路?！?/p>

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2021年11月：“阿爾忒彌斯一號(hào)”發(fā)射

作為無(wú)人飛行任務(wù)，“阿爾忒彌斯一號(hào)”將花費(fèi)3周進(jìn)行太空旅行逐漸接近月球，但不著陸。在150多萬(wàn)英里處，這個(gè)任務(wù)將驗(yàn)證阿爾忒彌斯計(jì)劃的幾個(gè)要件：獵戶座飛船、太空發(fā)射系統(tǒng)火箭、地面系統(tǒng)，第三者位于佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心。

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上圖為獵戶座飛船概念圖，系統(tǒng)包括載人探測(cè)飛船(CEV)和貨物運(yùn)載火箭(CLV)兩部分。圖源：Wikipedia

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獵戶座飛船將在大約離月面60英里遠(yuǎn)的地方釋放13個(gè)滿載儀器的立方衛(wèi)星，之后返回地球?yàn)R落著陸。

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2023年（待確定）：VIPER漫游車著陸工作

當(dāng)阿波羅火箭著陸月球時(shí)，人們普遍認(rèn)為月球表面環(huán)境是極度干燥的。不過(guò)現(xiàn)在科學(xué)家們有足夠的證據(jù)表明在人造衛(wèi)星覆蓋著的極區(qū)附近存在水冰。這些固態(tài)冰融化后變成水，而這些水又可經(jīng)處理作為火箭燃料使用。

VIPER漫游車于月球表面的藝術(shù)構(gòu)想圖。圖源：NASA Ames/Daniel Rutter

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VIPER（極地?fù)]發(fā)物探測(cè)漫游車的縮寫）將調(diào)查月球南極地區(qū)以充分驗(yàn)證水冰存在的可能性。這輛高爾夫球車大小的漫游車，將通過(guò)上述的CLPS任務(wù)送往月球。在已經(jīng)推遲了一年計(jì)劃的情況下，宇航局期待漫游車12英里的旅程能夠探秘月球水的起源及其準(zhǔn)確的分布情況。

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2023年（待確定）：建立“門戶”空間站，模塊1&2

如果CAPSTONE立方衛(wèi)星能夠驗(yàn)證“門戶”工作于近直線暈軌道時(shí)的兩個(gè)期望狀況（在最小能耗下保持長(zhǎng)期穩(wěn)定），則“門戶”空間站建設(shè)計(jì)劃有望于2023年重見(jiàn)天日。

宇航局希望通過(guò)電力與推進(jìn)模塊提供動(dòng)力，這將為“門戶”提供15年的電力支持。

科羅拉多州的Maxar公司負(fù)責(zé)建造這艘50千瓦的大功率太陽(yáng)能電力推進(jìn)飛船（即空間站），據(jù)其公司的PEE（電力與推進(jìn)模塊）項(xiàng)目經(jīng)理Tim Cole介紹，飛船將配備史上最強(qiáng)功率的商用太陽(yáng)能電力推進(jìn)系統(tǒng)。

PEE模塊相連接著居住與后勤前哨艙（HALO），宇航員們將在這個(gè)地方工作生活。與國(guó)際空間站配置不同，這里不具備長(zhǎng)期生活的條件，更像是一個(gè)小型單間房，只提供基本的生命支持、命令與控制功能，以此為宇航員的登月旅程做準(zhǔn)備。

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月球空間站“門戶”的藝術(shù)構(gòu)想圖。圖源：NASA

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2023年（待確定）：“阿爾忒彌斯二號(hào)”發(fā)射

若這步之前都已準(zhǔn)備妥當(dāng)，我們將迎來(lái)新一代的“阿波羅八號(hào)”時(shí)刻：一次比以往任何時(shí)刻都深入太空的載人飛行（與一號(hào)一樣不著陸月球）。宇航員將抵達(dá)離月球背面4600英里遠(yuǎn)的位置，以便開(kāi)展深空通訊網(wǎng)絡(luò)的驗(yàn)證工作。

2024年（待確定）：阿爾忒彌斯三號(hào)

? ?上圖為2019年阿爾忒彌斯計(jì)劃官方宇航服的公開(kāi)展示。圖源：ASA/Joel Kowsky

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這是頭等大事。如果“阿爾忒彌斯二號(hào)”一切順利，“門戶”空間站也就位并發(fā)揮作用，那么人類將再次拿到漫步月球的入場(chǎng)券。這次歷史性的發(fā)射計(jì)劃并不挑時(shí)間，至于人選方面，宇航局已經(jīng)明確表示，他們計(jì)劃將一名女性和一名男性送上月球，而這名女性將成為史上第一位登月的女性宇航員。

與此同時(shí)，還有一丟丟問(wèn)題需要解決：飛船是先和空間站對(duì)接作休息整頓還是直接著陸月面呢？讓我們拭目以待。

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BY: inverse

FY: 蘭陵花

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