阿爾忒彌斯計劃(英文名:Artemis PLAN)是由美國航空航天局(NASA)主導(dǎo)的月球探索項(xiàng)目。阿爾忒彌斯計劃其他參與方包括歐洲航天局、日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)、加拿大航天局、俄羅斯聯(lián)邦航天局以及美國商業(yè)航天機(jī)構(gòu)等。
該計劃涉及了37次發(fā)射任務(wù),其中8次將通過太空發(fā)射系統(tǒng) ( Space Launch System,SLS) 完成,其余的將借助商業(yè)航天的運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)。該計劃還包括了將近50個模塊、太空艙、運(yùn)載火箭與飛船、著陸器和巡游器等。
阿爾忒彌斯計劃以希臘神話中的塞勒涅、阿波羅的孿生妹妹的名字來命名,表示該計劃的靈感來源于阿波羅計劃。美國航空航天局希望通過該計劃與商業(yè)和國際合作伙伴合作,在月表和近月建立長期基地,以支持比以往更多的科學(xué)和技術(shù)發(fā)現(xiàn),并為最終的火星深空旅行做準(zhǔn)備。
該計劃的目標(biāo)是:
2017年,美國總統(tǒng)唐納德·特朗普簽署了《1號太空政策指令》,正式批準(zhǔn)阿爾忒彌斯計劃。根據(jù)阿爾忒彌斯計劃,NASA 將于2021年開始運(yùn)用機(jī)器人開展月球無人探測,在2024年前運(yùn)送美國宇航員重返月球,并在2025至2030年間建立環(huán)月軌道空間站和月球表面基地以實(shí)現(xiàn)美國在月面的持續(xù)駐留,為未來美國宇航員登陸火星的任務(wù)奠定基礎(chǔ)。2025年10月,執(zhí)行“阿爾忒彌斯2號”載人繞月飛行任務(wù)的獵戶座飛船與美國新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”完成對接,為執(zhí)行載人任務(wù)做好準(zhǔn)備。
科學(xué)策略
優(yōu)先事項(xiàng)和原則
? 實(shí)現(xiàn)可在月表或近月環(huán)境下十年期跨學(xué)科研究目標(biāo)
? 按照 美國航空航天局 Science的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行所有研究,包括競爭性選擇、開放數(shù)據(jù)政策等
? 通過機(jī)會任務(wù)或其他方式在月表或近月環(huán)境下開展競爭性研究
科學(xué)目標(biāo)
月球是太陽系科學(xué)的基石。阿爾忒彌斯計劃不僅可以在月球和行星科學(xué)領(lǐng)域,還可以在眾多學(xué)科中推動科學(xué)發(fā)展。以月球?yàn)檠芯炕A(chǔ)的科學(xué)主題包括:
實(shí)施策略
為確保阿爾忒彌斯計劃上述科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),美國航空航天局 采用如下實(shí)施策略:
技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略
在月球表面建立宇航員月球活動基地有助于美國航空航天局 發(fā)展和測試新技術(shù)、新方法和新系統(tǒng),這些新技術(shù)、新方法和新系統(tǒng)將在地外天體更具生存挑戰(zhàn)性的環(huán)境下發(fā)揮重要作用。
阿爾忒彌斯月球探測計劃激勵月球表面探測所需的原始創(chuàng)新技術(shù),加速關(guān)鍵系統(tǒng)、分系統(tǒng)的技術(shù)完備,并考慮以降低深空探測成本為目標(biāo),促使更為雄心勃勃的美國載人火星探測任務(wù)有可能實(shí)現(xiàn)。通過與商業(yè)公司和國際伙伴的緊密合作,將科學(xué)知識與專業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合并用于月球探測過程中的科技水平提高與關(guān)鍵技術(shù)突破,為地球上的技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)增長提供支持。該計劃包括:
任務(wù)安排
阿爾忒彌斯月球探測計劃的任務(wù)安排分為第一階段任務(wù)和第二階段任務(wù)。第一階段任務(wù)和第二階段任務(wù)以2024年預(yù)期完成2名美國宇航員搭乘Artemis 3號飛船直接登陸月球開展月面探測任務(wù)為界限。
Artemis 第一階段任務(wù)(Artemis I)
2021 年將執(zhí)行首次商業(yè)月球探測載荷服務(wù)(Commercial Lunar Payload Services,CLPS),兩家商業(yè)公司將向月球表面運(yùn)送月球無人探測著陸器和科學(xué)儀器設(shè)備,并且以后每年都利用商業(yè)運(yùn)輸服務(wù)向月球運(yùn)送兩次新的科學(xué)研究和技術(shù)驗(yàn)證設(shè)備。水冰勘測月球極地探測車(Volatiles Investigating PolarExploration Rover,VIPER)的研制也基本完成,預(yù)期在2023 年發(fā)射到達(dá)月球,將是首個調(diào)查月球極地月壤樣本的探測車。
美國航空航天局將完成空間發(fā)射系統(tǒng)(SLS)和獵戶座飛船(Orion )集成,在2021年開展無人的阿爾忒彌斯-2(Artemis-1)任務(wù),在2023年開展載人的阿爾忒彌斯-2 (Artemis-2)任務(wù),通過兩次繞月飛行任務(wù)檢查系統(tǒng)性能以及生保和通信能力。此外,阿爾忒彌斯-2任務(wù)還將開展一項(xiàng)近距離運(yùn)行演示,“獵戶座”飛船與臨時低溫推進(jìn)級分離后,航天員將通過手動駕駛靠近或遠(yuǎn)離該推進(jìn)級,獲取性能數(shù)據(jù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),為阿爾忒彌斯-2 (Artemis-3)及后續(xù)任務(wù)的月球軌道交會、近距離運(yùn)行、對接和分離等做準(zhǔn)備。
太空發(fā)射系統(tǒng)(凱迪拉克SLS)將把不載人的獵戶座飛船送入地球軌道,將其置于繞月逆行軌道的遙遠(yuǎn)路徑上,在月球上空飛行4萬英里(1 英里=1.609344km)。Artemis 1號任務(wù)將系統(tǒng)檢驗(yàn)SLS 超重型運(yùn)載火箭的飛行性能和“獵戶座”飛船從月球返回地球高再入過程的熱防護(hù)能力。除此之外,SLS 超重型運(yùn)載火箭將把13 顆Capstone 環(huán)月飛行立方體衛(wèi)星送入月球軌道實(shí)施科學(xué)觀測。
2023 年,將發(fā)射電力和推進(jìn)裝置(功率 and Propulsion Element,PPE)和居住與后勤前哨艙(Habitation and Logistics Outpost,HALO),它們是Gateway環(huán)月軌道空間站最早在軌部署的部分,用于開展太空溫度環(huán)境研究和實(shí)施無人遠(yuǎn)程科學(xué)試驗(yàn)。
2023年確定Artemis 2號任務(wù)乘組包括3名美國宇航員和1名加拿大宇航員后,計劃實(shí)施載人月球探測任務(wù),SLS和獵戶座飛船將攜帶該乘組發(fā)射升空執(zhí)行繞月飛行任務(wù)。美國航空航天局 著重補(bǔ)充了Artemis 2號任務(wù)中的一項(xiàng)新測試,即繞月任務(wù)演示。在“獵戶座”飛船與臨時低溫推進(jìn)級分離后,航天員將手動操作飛船模擬接近和脫離推進(jìn)段,以此評價“獵戶座”飛船的控制能力和相關(guān)軟硬件,提供性能數(shù)據(jù)和操作經(jīng)驗(yàn),彌補(bǔ)后續(xù)Artemis 3號任務(wù)在月球軌道中的對接和脫離無法直接獲取性能數(shù)據(jù)和操作經(jīng)驗(yàn)的不足。在地球高軌道運(yùn)行期間,“獵戶座”飛船將飛出全球定位系統(tǒng)(GPS)和月球中繼衛(wèi)星的影響區(qū)域,需要借助深空通信網(wǎng)絡(luò)讓宇航員與地面控制系統(tǒng)保持聯(lián)絡(luò),并實(shí)時更新導(dǎo)航系統(tǒng)。
2024 年,Artemis 3號任務(wù)將攜帶4名宇航員發(fā)射升空,之后載人登月著陸系統(tǒng)把1名女性宇航員和1名男性宇航員送至月球表面來實(shí)施為期7 天的載人月球探測,以實(shí)現(xiàn)美國宇航員重返月球。除了2名美國宇航員,載人登月著陸系統(tǒng)將攜帶質(zhì)量達(dá)200lb(1lb=453.59g)的科學(xué)儀器設(shè)備到達(dá)月球表面,并采集87.5lb 的月壤樣品,之后月球表面的宇航員乘坐返回艙起飛上升,與獵戶座飛船內(nèi)的另兩名宇航員會合后持月球采集樣品返回地球。
阿爾忒彌斯計劃第一階段的主要科學(xué)目標(biāo)包括:
Artemis 第二階段任務(wù)(Artemis II)
Artemis 月球探測計劃第二階段的任務(wù)是建設(shè)一系列的地月空間基礎(chǔ)設(shè)施及月面基地使得持續(xù)長期的月球探測和月球資源開發(fā)成為可能。全地形月球漫游車、移動居住平臺、月球表面基地、月球地面站、月球通訊網(wǎng)絡(luò)、月球表面電力系統(tǒng)共同保證了宇航員在月面執(zhí)行探測任務(wù)的持續(xù)生存能力由7天延長至30至45天。Gateway 環(huán)月軌道空間站,不僅提供了宇航員赴月球執(zhí)行深空探測任務(wù)的在軌工作生活空間,還可以支持在月球表面模擬執(zhí)行載人火星探測任務(wù),支持宇航員長時間深空探測系統(tǒng)操作能力測試、長周期任務(wù)下的系統(tǒng)風(fēng)險降低方法等。
阿爾忒彌斯計劃第二階段的主要科學(xué)目標(biāo)包括:
發(fā)展歷史
計劃背景
2004 年 1 月,美國總統(tǒng)喬治·W· 布什要求美國航空航天局 (NASA) 恢復(fù)載人登月任務(wù),并以此為基礎(chǔ)在之后開展載人火星任務(wù)。新計劃以美國海軍的第一艘船“星座”命名,該計劃包括運(yùn)載火箭、載人航天器和月球著陸器。這是NASA深空探索計劃的開端。
星座計劃中的大部分內(nèi)容都在2010年被繼任總統(tǒng)貝拉克·奧巴馬由于預(yù)算超支和進(jìn)度延后等問題取消,僅保留了獵戶座飛船及太空發(fā)射系統(tǒng)超重型運(yùn)載火箭等項(xiàng)目,以作為在航天飛機(jī)退役后往返國際空間站(ISS)的工具。爾后,獵戶座成為唐納德·特朗普政府提出的阿爾忒彌斯月球探測計劃的一部分,阿爾忒彌斯計劃的核心組件和目標(biāo)愿景繼承自被取消的星座計劃。
該計劃的名稱阿爾忒彌斯是希臘神話中的月亮女神,阿波羅的孿生妹妹。
阿爾忒彌斯計劃的靈感來源于阿波羅計劃,其圖標(biāo)的寓意如下:
先期試驗(yàn)測試
為保證阿爾忒彌斯月球探測計劃的順利實(shí)施,美國航空航天局 自2011年起對計劃關(guān)鍵系統(tǒng)開展了一系列先期試驗(yàn)測試。這些試驗(yàn)主要為涉及太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)和“獵戶座”飛船(Orion)的系統(tǒng)級和分系統(tǒng)級的重要試驗(yàn)。
太空發(fā)射系統(tǒng)的先期試驗(yàn)測試包括:RS-25 發(fā)動機(jī)試車、SLS 助推器試車、SLS 風(fēng)洞試驗(yàn)、SLS聲學(xué)測試、SLS 結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、火箭核心級初次試車、SLS 飛行軟件和Electron運(yùn)載火箭控制設(shè)備試驗(yàn)、發(fā)射系統(tǒng)試驗(yàn)(SLS發(fā)射工作臺39B 和可移動式發(fā)射架)、發(fā)射控制中心模擬試驗(yàn)。
獵戶座飛船的先期試驗(yàn)測試包括:飛船落水試驗(yàn)、熱防護(hù)罩試驗(yàn)、群傘減速系統(tǒng)空投試驗(yàn)、飛船水面扶正試驗(yàn)、飛船發(fā)射逃逸試驗(yàn)、服務(wù)艙結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、服務(wù)艙推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)、飛船結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、飛船熱試驗(yàn)、飛船加電試驗(yàn)、飛船壓力艙測試、乘員艙與服務(wù)艙總裝試驗(yàn)、任務(wù)控制與飛行仿真規(guī)劃聯(lián)合試驗(yàn)、海上回收試驗(yàn),與EDL技術(shù)相關(guān)的先期試驗(yàn)。其中與EDL技術(shù)非常相關(guān)的先期試驗(yàn)測試有:飛船落水試驗(yàn)、熱防護(hù)罩試驗(yàn)、群傘減速系統(tǒng)空投試驗(yàn)、飛船水面扶正試驗(yàn)、飛船發(fā)射逃逸試驗(yàn)、海上回收試驗(yàn)。
計劃過程
2017年底,美國總統(tǒng)特朗普簽署“1號太空政策指令”(SPD-1),宣布美國航天員將重返月球并最終前往火星。2019年3月,副總統(tǒng)邁克·彭斯宣布2024年重返月球并命名為阿爾忒彌斯計劃。
2019年8月20日,美國時任副總統(tǒng)彭斯在國家空間委員會第6次公開會議上要求美國航空航天局局長應(yīng)向國家空間委員會主席提交一份關(guān)于月球表面可持續(xù)探索和發(fā)展的計劃,包括使人類能夠?qū)鹦沁M(jìn)行初步探索的必要技術(shù)和能力。
2019年11月NASA在將獵戶座飛船運(yùn)抵梅溪測試站,開始對飛船進(jìn)行熱真空及電磁環(huán)境射頻干擾等一系列測試。
2020年3月14日NASA于在俄亥俄州桑達(dá)斯基市的梅溪測試站舉行“阿爾忒彌斯-1”(Artemis-1)任務(wù)獵戶座飛船環(huán)境測試順利完成的儀式,并計劃隨后將飛船運(yùn)回肯尼迪航天中心以開展最后的發(fā)射準(zhǔn)備。
2020年4月2日,NASA正式公布了了一篇題為《NASA的月球持續(xù)探索和發(fā)展計劃》的報告,包括計劃的任務(wù)目標(biāo)、實(shí)施步驟,標(biāo)志著該計劃全面啟動實(shí)施。
2020年4月6日,特朗普簽署《關(guān)于鼓勵國際支持回收和利用太空資源的行政令》,為美國開發(fā)利用包括月球在內(nèi)的太空資源提供政策支持。
2020年5月15日,美國航空航天局在其網(wǎng)站正式公布月球探索國際協(xié)議的基本原則——“阿爾忒彌斯協(xié)定”。該協(xié)定以美國的“阿爾忒彌斯”載人登月計劃為名,主要包括人類如何在月球上行動、如何從月球表面開采資源、如何建立“安全區(qū)”等基本原則。
2020年6月24日,在亞拉巴馬州的馬歇爾太空飛行中心,美國國家航空航天局(NASA)對“阿爾忒彌斯計劃”(Artemis)重要組成部分——空間發(fā)射系統(tǒng)(SLS)火箭進(jìn)行了最后一項(xiàng)測試,即火箭液態(tài)氧貯箱的極限壓力測試。
2020年9月1日,美國航空航天局(NASA)在一份聲明中透露,NASA的“獵戶座”(Orion)計劃已完成了系統(tǒng)驗(yàn)收審查(System Acceptance Review)和設(shè)計認(rèn)證審查(Design Certification Review),以證明獵戶座飛船具備執(zhí)行“阿爾忒彌斯1號”(Artemis I)飛行任務(wù)的條件。
2022年9月21日,美國國家航空航天局(NASA)發(fā)布其“阿爾忒彌斯”月球探索計劃的正式規(guī)劃報告。自2017年12月美國總統(tǒng)特朗普簽署“1號航天政策令”呼吁美國航空航天局與商業(yè)和國際合作伙伴一道領(lǐng)導(dǎo)人類探索月球及以遠(yuǎn)目的地的事業(yè)以來,NASA一直在微調(diào)規(guī)劃以實(shí)現(xiàn)這一愿景。該規(guī)劃報告描述了NASA的探索途徑和迄今為止該計劃所取得的進(jìn)展。
2020年10月13日,在國際宇航聯(lián)大會(IAC)的一次會議上,美國國家航空航天局(NASA)宣布已與澳大利亞、加拿大、日本、盧森堡、意大利、阿拉伯聯(lián)合酋長國和英國等7國正式簽署《阿爾忒彌斯協(xié)定》(Artemis Accords),即宣告參與美國載人重返月球的“阿爾忒彌斯”(Artemis)計劃的合作伙伴。8個國家的代表在虛擬儀式上簽署了文件。
2020年12月9日,美國副總統(tǒng)邁克·彭斯(Mike Pence)在NASA肯尼迪航天中心舉行的第八屆國家航天委員會會議上介紹了阿爾忒彌斯團(tuán)隊(duì)的成員。美國航空航天局(NASA)已挑選18名航天員組成阿爾忒彌斯(Artemis)團(tuán)隊(duì),為下一次航天員登月和繞月飛行奠定基礎(chǔ)。
2021年7月1日,美國國家航空航天局(NASA)發(fā)布了《可持續(xù)載人著陸系統(tǒng)研究與風(fēng)險降低》(Sustainable Human Landing System Studies and Risk Reduction)工作招標(biāo)文件,被稱為“下一步探測空間技術(shù)伙伴關(guān)系”(NextSTEP)計劃“附件N”的這一招標(biāo)項(xiàng)目,為“阿爾忒彌斯”(Artemis)登月計劃后續(xù)所需的著陸器研究論證提供資金。這些研究論證將有助于各公司的載人登月著陸器設(shè)計方案走向成熟。
2021年11月9日,美國航空航天局局長比爾·納爾遜正式宣布“阿爾忒彌斯”計劃將推遲至2025年,并將推遲主因歸咎于HLS訴訟案,聲稱由于藍(lán)源公司先后向美國政府問責(zé)局GAO、美國聯(lián)邦索賠法院狀告NASA,導(dǎo)致凍結(jié)項(xiàng)目長達(dá)7個月,由此不得不推遲首次載人登月時間表。他還表示,除合同官司外,往屆國會撥款不足以及“特朗普政府2024年載人登月的目標(biāo)在技術(shù)上沒有可行性”等都是導(dǎo)致該項(xiàng)目推遲的因素。
2022年3月23日,NASA宣布將支持開發(fā)第二型載人月球著陸器,用于運(yùn)送航天員往返月球表面。該項(xiàng)目名為“持續(xù)月球開發(fā)”,旨在增加著陸器領(lǐng)域的競爭,確保除SpaceX公司外還有其他公司提供冗余服務(wù),以幫助美國航空航天局最早在2026年或2027年獲得長期可持續(xù)月面著陸能力。
2022年9月,NASA公布了阿爾忒彌斯-3(Artemis-3)任務(wù)載人月球著陸器的13個著陸區(qū)域。13個區(qū)域均位于月球南緯6度以內(nèi),每個區(qū)域包含超過10個著陸點(diǎn),面積約為15 km×15 km。
2022年9月9日,美國副總統(tǒng)卡馬拉·哈里斯在NASA約翰遜航天中心主持召開了拜登政府的國家航天委員會第二次會議。本次會議重點(diǎn)涉及STEM教育、載人航天、氣候監(jiān)測和商業(yè)航天的未來發(fā)展。教育方面,宣布了一項(xiàng)新的獎學(xué)金計劃,將向美國的初、高中學(xué)生群體提供400萬美元的獎學(xué)金,用于培養(yǎng)下一代STEM人才;載人航天方面,重申將實(shí)施“阿爾忒彌斯”重返月球計劃,并通過“國際空間站”的科學(xué)研究為未來月球和火星載人探測活動提供技術(shù)試驗(yàn)平臺;氣候監(jiān)測方面,公布了“地球信息中心”(Earth Information Center)概念,將由美國航空航天局等機(jī)構(gòu)提供可交互的圖像和數(shù)據(jù)信息,并可由公眾獲?。簧虡I(yè)航天方面,提出要為“新型”商業(yè)航天活動制定相關(guān)的監(jiān)管規(guī)則。
當(dāng)?shù)貢r間2024年12月5日,美國國家航空航天局(NASA)局長納爾遜宣布,美國登月項(xiàng)目“阿耳忒彌斯”計劃再次推遲實(shí)施。送4名宇航員繞月往返的計劃已推遲至2026年4月,登月任務(wù)則至少推遲到2027年進(jìn)行。
當(dāng)?shù)貢r間2026年2月27日,美國航空航天局(NASA)宣布調(diào)整“阿耳忒彌斯”登月計劃,將原計劃于2027年實(shí)施的載人登月任務(wù)推遲至2028年。
發(fā)射及飛行任務(wù)進(jìn)展
2021年1月16日,美國航空航天局(NASA)對其空間發(fā)射系統(tǒng)(SLS)火箭芯級進(jìn)行了試車測試,由于助推器發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障提前關(guān)閉,該試車測試提前結(jié)束。1月19日,美國國家航空航天局(NASA)公布了空間發(fā)射系統(tǒng)(SLS)16日靜態(tài)試車測試提前結(jié)束的原因:由于SLS助推器2號發(fā)動機(jī)的液壓系統(tǒng)在測試期間超過了預(yù)設(shè)參數(shù)限值,致使火箭芯級上的飛行計算機(jī)按照預(yù)先設(shè)定自動結(jié)束了測試。2021年10月20日,阿爾忒彌斯1號任務(wù)所使用的獵戶座飛船乘員艙在肯尼迪航天中心飛行器裝配大樓內(nèi)完成吊裝工作,飛船和火箭成功組合在了一起。10月24日,美國航空航天局宣布將阿爾忒彌斯1號任務(wù)由當(dāng)年年底推遲到翌年2月。
從2022年4月起,阿爾忒彌斯1號先后經(jīng)歷了燃料泄露、傳感器故障、颶風(fēng)影響、熱控系統(tǒng)故障等問題而多次推遲發(fā)射。
2022年9月27日,NASA于將“空間發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)推回航天器裝配大樓(VAB)后,對SLS和“獵戶座”(Orion)飛船進(jìn)行了檢查和評估,包括修復(fù)早期發(fā)射測試對火箭熱保護(hù)系統(tǒng)造成的輕微損壞,更換火箭飛行終止系統(tǒng)電池,并為此次任務(wù)攜帶的次要有效載荷充電。
2022年11月16日,美國航空航天局利用“空間發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)從肯尼迪航天中心第39B發(fā)射臺將獵戶座飛船發(fā)射入軌,飛船在大幅值逆行軌道(DRO)繞月飛行半圈后,于2022年12月11日返回地球,濺落在加利福尼亞州圣迭戈海岸。本次任務(wù)是美國“阿爾忒彌斯”計劃的首次試飛任務(wù),本次任務(wù)規(guī)劃了三大主要任務(wù)目標(biāo),分別為:①驗(yàn)證“獵戶座”飛船高速再入返回的熱防護(hù)能力;②驗(yàn)證任務(wù)全流程的運(yùn)行能力;③回收飛船并開展數(shù)據(jù)分析。
2024年1月8日,搭載“游隼[sǔn]”的美國聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司研發(fā)的“火神半人馬座”火箭從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角太空軍基地發(fā)射升空。此次任務(wù)中,陸器不會載有任何人類,它攜帶著美國航空航天局(NASA)用于研究月球水和月球表面輻射的傳感器等多種科學(xué)儀器,旨在研究月球環(huán)境,為未來的阿爾忒彌斯載人任務(wù)作準(zhǔn)備。“游隼”在2024年1月8日升空后不久,其推進(jìn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,于美國東部時間2024年1月18日16時04分,“游隼”月球著陸器登月失敗后按計劃返回地球,在地球大氣層燒毀,任務(wù)終結(jié)。2025年9月23日,美國國家航空航天局宣布“阿耳忒彌斯2號”計劃于2026年4月執(zhí)行,并可能提前到2026年2月。10月,執(zhí)行“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務(wù)的獵戶座飛船與美國新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”完成對接,為執(zhí)行載人任務(wù)做好準(zhǔn)備,美國重返月球計劃邁出真正的第一步。2025年9月消息,美國航空航天局安全顧問表示,他們對SpaceX的“星艦”月球著陸器版本能否按計劃在2027年支持“阿爾忒彌斯3號”任務(wù)持懷疑態(tài)度。9月19日的公開會議上,航空航天安全咨詢小組(Aerospace Safety Advisory Panel)成員稱,他們認(rèn)為星艦的載人著陸系統(tǒng)版本可能“推遲數(shù)年”。阿爾忒彌斯4號計劃于2028年9月進(jìn)行。
當(dāng)?shù)貢r間2026年2月27日,美國航空航天局(NASA)宣布調(diào)整“阿爾忒彌斯”登月計劃,增加一次對接測試,將原定在“阿爾忒彌斯3號”任務(wù)中完成載人登月任務(wù)改為載人飛船在近地軌道與月球著陸器的對接測試,計劃于2028年進(jìn)行的“阿爾忒彌斯4號”任務(wù)是載人“重返月球”。完成相關(guān)任務(wù)所需的月球著陸器在開發(fā)。
關(guān)鍵系統(tǒng)和實(shí)施基礎(chǔ)
Artemis 月球探測計劃主要依賴于美國航空航天局 的深空探測天地往返運(yùn)輸體系,其關(guān)鍵系統(tǒng)與實(shí)施基礎(chǔ)包括:
太空發(fā)射系統(tǒng)(Space Launch System,SLS)
太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)是能夠?qū)⑷祟悾瑮⒌睾椭С窒到y(tǒng)直接發(fā)射到深空的火箭,它的設(shè)計既強(qiáng)大又靈活,適用于船員、貨物或科學(xué)任務(wù)。該系統(tǒng)是從航天飛機(jī)演變而來的超重型運(yùn)載火箭,第一階段旨在將美國宇航員送往月球,運(yùn)載能力在70t 至110t 之間,之后會發(fā)展出130t 的貨運(yùn)載荷任務(wù),最終的運(yùn)載能力將達(dá)到143t 以上,能夠?qū)⒂詈絾T安全送入深空并有效支持各種復(fù)雜的宇航發(fā)射任務(wù)。其功能特點(diǎn)為:大質(zhì)量有效載荷和高體積容量;能夠?qū)ⅰ矮C戶座”飛船、宇航員、貨物補(bǔ)給在一次發(fā)射任務(wù)中運(yùn)送到月球附近。NASA的SLS主要承包商包括洛克達(dá)因公司航太控股公司,波音公司和諾斯羅普格魯曼公司。
獵戶座飛船(Orion)
獵戶座飛船是歷史上第一艘能夠在深空長期載人執(zhí)行任務(wù)的航天器。“獵戶座”飛船由太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)發(fā)射升空,能夠攜帶4 名宇航員及裝船物資開展為期21 天以上的月球探測任務(wù)。其組成主要包括:服務(wù)艙系統(tǒng)、環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng)(ECLSS)、宇航員乘員艙系統(tǒng)、自主制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制(GNC)、自主通信系統(tǒng)、自主電力生成技術(shù),以及自主熱控技術(shù)。
“獵戶座”飛船(Orion)由美國航空航天局主導(dǎo),洛克希德·馬丁公司研制,歐洲航天局負(fù)責(zé)服務(wù)艙研制。飛船原是NASA“星座”計劃中的關(guān)鍵組成部分,隨著“星座”計劃中止而重新調(diào)整,目前已成為“阿爾忒彌斯”計劃的關(guān)鍵。
獵戶座飛船具有多用途、可重復(fù)使用的特點(diǎn),能夠到達(dá)月球、小行星、火星及其衛(wèi)星等多個目的地?!矮C戶座”飛船由乘員艙、服務(wù)艙、發(fā)射緊急中止系統(tǒng)構(gòu)成。飛船可搭載4名航天員,起飛總質(zhì)量35.4t,入軌質(zhì)量26.5t,總加壓容積19.56m3,可居住容積8.95m3。其中,乘員艙是航天員的生活場所,采用類似“阿波羅”飛船的氣動外形,最大直徑5.02m,質(zhì)量8.9t。服務(wù)艙安裝飛船電源、汽車傳感器、輻射器等,配備1臺27.7kN向量發(fā)動機(jī),攜帶8.6t推進(jìn)劑,具有軌道推進(jìn)、姿態(tài)控制等功能,并為航天員提供所需的水和氧氣。按輕度重復(fù)使用方式,飛船相關(guān)系統(tǒng)可使用5次;按重度重復(fù)使用方式,相關(guān)系統(tǒng)可使用2次。
深空探測地面系統(tǒng)(Exploration Ground System,EGS)
建立深空探測地面系統(tǒng)(EGS)是發(fā)展用于商業(yè)火箭及航天器在組裝、轉(zhuǎn)運(yùn)、發(fā)射、火箭子級返回、航天器返回與著陸、發(fā)射及運(yùn)行過程管理等方面所必需的系統(tǒng)和設(shè)施。NASA目前正在對位于佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)施進(jìn)行現(xiàn)代化改造,以使該中心成為能夠發(fā)射由美國航空航天局和私營企業(yè)建造和設(shè)計的計劃所需的航天器的登月太空港。其組成包括SLS 發(fā)射工作臺39B、可移動式發(fā)射架、轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、著陸場、總裝廠房,以及水平著陸跑道。NASA的EGS主承包商是雅各布斯工程集團(tuán)。
門戶環(huán)月軌道空間站(Gateway)
門戶(Gateway)環(huán)月軌道空間站是計劃中繞月球運(yùn)行的前哨站,為人類可持續(xù)和長期返回月球表面提供重要支持,包括為宇航員提供生活區(qū),科學(xué)和研究實(shí)驗(yàn)室,訪問航天器的港口等。門戶(Gateway)環(huán)月軌道空間站不僅提供了宇航員赴月球執(zhí)行深空探測任務(wù)的在軌工作生活空間,還可以支持在月球表面模擬執(zhí)行載人火星探測任務(wù),支持宇航員長時間深空探測系統(tǒng)操作能力測試、長周期任務(wù)下的系統(tǒng)風(fēng)險降低方法等。每次飛船抵達(dá)空間站后,都將??堪肽曛烈荒?,這樣可以為空間站宇航員提供更大的“擴(kuò)展空間”,以方便在貨運(yùn)艙開展各種實(shí)驗(yàn)研究。
載人登月著陸系統(tǒng)(Human Landing System,HLS)
載人登月著陸系統(tǒng)是運(yùn)送宇航員降落至月球表面的最終運(yùn)載器。在宇航員完成月球表面探測任務(wù)后,宇航員將乘坐載人登月著陸系統(tǒng)的返回艙在月面起飛上升至月球軌道,之后再返回地球。在先期任務(wù)中,載人登月著陸系統(tǒng)可容納2 名宇航員,在后續(xù)任務(wù)中,載人登月著陸系統(tǒng)將攜帶4 名宇航員到達(dá)月球表面并返回地球。
該系統(tǒng)的組成為:宇航員乘員艙;太陽能發(fā)電系統(tǒng);能量儲存系統(tǒng);化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng);熱控系統(tǒng);電子設(shè)備;通訊系統(tǒng);自主制導(dǎo),導(dǎo)航和控制系統(tǒng)(GNC);環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng),貯存罐與消耗品;宇航員艙內(nèi)活動設(shè)備。
為了簡化其合作方式,美國航空航天局正在與三家美國公司 Blue Origin,Dynetics和SpaceX合作,開發(fā)載人著陸系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計。
商業(yè)月球探測載荷服務(wù)(Commercial Lunar Payload Delivery Services,CLPS)
通過美國宇航局的商業(yè)月球探測載荷服務(wù)(CLPS),不同規(guī)模的美國公司可以通過競標(biāo)的方式將科學(xué)和技術(shù)有效載荷運(yùn)送到月球表面。通過鼓勵美國企業(yè)參與月球探測載荷的商業(yè)運(yùn)輸,實(shí)現(xiàn)美國航空航天局 催生月球探測經(jīng)濟(jì)增長的戰(zhàn)略目標(biāo)。其主要特點(diǎn)為:各終端載荷之間的傳輸服務(wù);小型到中型的有效載荷,質(zhì)量最高不500kg;運(yùn)送至月球上的科學(xué)儀器和技術(shù)演示載荷。
深空通信網(wǎng)絡(luò)(Deep Space Network,DSN)
對深空通信網(wǎng)絡(luò)(DSN)的34m子網(wǎng)進(jìn)行改造升級,為Artemis 計劃中的Gateway 環(huán)月軌道空間站、載人登月著陸系統(tǒng)和其它宇航系統(tǒng)提供高速率的指揮和遙測服務(wù)。上述服務(wù)旨在支持宇航員在月球上的探測活動,按計劃從Gateway 環(huán)月軌道空間站和到達(dá)月表的有效載荷上回傳大量的科學(xué)數(shù)據(jù)。深空通信網(wǎng)絡(luò)的升級對于2024 年美國宇航員成功登陸月球和后續(xù)的載人火星探測至關(guān)重要,其功能特點(diǎn)為:升級后的深空通信網(wǎng)絡(luò)具有100Mbit/s 的數(shù)據(jù)下行、20Mbit/s 的數(shù)據(jù)上行的傳輸能力;改造升級位于戈德斯通、堪培拉和馬德里的每套深空通信網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)施中2部天線;所提供的服務(wù)與國際合作伙伴的地面站兼容。
水冰勘測月球極地探測車(Volatiles Investigating Polar Exploration Rover,VIPER)
水冰勘測月球極地探測車(VIPER)計劃于2023 年發(fā)射至月球表面,其大小與一輛高爾夫球車相近,它將在月球表面漫游若干英里,使用包括1m 鉆孔在內(nèi)的四種科學(xué)儀器對月壤環(huán)境進(jìn)行采樣。VIPER 將收集大約100 天的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將用于繪制月球的第一份水資源地圖。其功能特點(diǎn)為:攜帶TRIDEMT 鉆取裝置、中子分光儀系統(tǒng)、近紅外揮發(fā)物分光儀、質(zhì)譜儀觀測月球地質(zhì)活動;數(shù)十千米的行駛距離;任務(wù)期內(nèi)可以在月夜中生存100 天。
電力和推進(jìn)裝置(Power and Propulsion Element,PPE)
電力和推進(jìn)裝置(PPE)將與“居住與后勤前哨艙”(HALO)集成,并發(fā)射至近月軌道。其功能特點(diǎn)為:與地球保持高增益通信、空間單元通信、月球表面中繼;遠(yuǎn)程指揮控制能力;具有12.5kW的電推進(jìn)能力用于提供離軌附加速度;提供60kW 以上的電力供應(yīng);為Gateway 環(huán)月軌道空間站的各系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)換電力;熱控能力;搭載用于科學(xué)技術(shù)演示的有效載荷。、
居住與后勤前哨艙(Hbitation and Logistics Outpost,HALO)
居住與后勤前哨艙(HALO)將與電力和推進(jìn)裝置(PPE)集成,并由商業(yè)火箭發(fā)射進(jìn)入月球近直線軌道。HALO 為對接的飛行器提供軸向和徑向兼容的國際空間站標(biāo)準(zhǔn)對接端口,其功能特點(diǎn)為:設(shè)置有宇航員乘員艙和貨物艙;為環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng)服務(wù)的壓力控制系統(tǒng),各艙A 部的空氣交換;分布式電子設(shè)備的模塊集成架構(gòu);為Gateway 環(huán)月軌道空間站其它系統(tǒng)提供電能傳遞;熱控系統(tǒng);為對接的飛行器與月球表面提供通訊;支持外部機(jī)械臂和有效載荷的工作。
深空后勤貨運(yùn)系統(tǒng)(Deep Space Logistics,DSL)
深空后勤貨運(yùn)系統(tǒng)(DSL)將向Gateway環(huán)月軌道空間站運(yùn)送貨物、科學(xué)試驗(yàn)物資,例如月表抽樣材料和宇航員在環(huán)月軌道空間站上和月面探測階段所需的其它物資。當(dāng)深空后勤貨運(yùn)系統(tǒng)與Gateway環(huán)月軌道空間站對接時還提供了貨物裝載容量,并在離開Gateway環(huán)月軌道空間站時進(jìn)行垃圾處理。其功能特點(diǎn)為:自主制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制;自主通信系統(tǒng);自主電力生成與熱控;貨物補(bǔ)給與垃圾處理;不超過5000kg的增壓有效載荷/貨物質(zhì)量:1000kg至2600kg的非增壓有效載荷/貨物質(zhì)量;貨物裝載容積大。
宇航員艙外探測活動系統(tǒng)(Exploration Extravehicular Activity System,xEVA)
宇航員艙外探測活動系統(tǒng)(xEVA)是為宇航員月球漫步和太空行走設(shè)計和建造的,并能夠隨著技術(shù)進(jìn)步和任務(wù)的發(fā)展進(jìn)行升級,其與運(yùn)載器的接口系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行了通用化設(shè)計,也可以通過定制化設(shè)計來適應(yīng)Artemis月球探測計劃中的各部分任務(wù)。其組成為:高機(jī)動性加壓氣密航天服、便攜式生命支持系統(tǒng)、通訊和信息集成系統(tǒng)、系統(tǒng)維修和地質(zhì)勘探的通用化工具,以及運(yùn)載器對接系統(tǒng)及設(shè)備。
全地形月球漫游車(Lunar Terrain Vehicle,LTV)
全地形月球漫游車(LTV)是美國宇航員再次登陸月球后在月表活動的運(yùn)輸系統(tǒng)。它極大地擴(kuò)展了宇航員的活動范圍,使更多的科學(xué)試驗(yàn)、資源勘探和探測活動成為現(xiàn)實(shí)。全地形月球漫游車也可以采用無人遙控的方式執(zhí)行科學(xué)探測任務(wù),將空間可展開結(jié)構(gòu)部署至預(yù)定位置。
其組成與功能特點(diǎn)為:有限的電力生成能力、能量儲存系統(tǒng)、電子設(shè)備、通訊系統(tǒng)、可攜帶2 名宇航員、有效載荷貯存空間以及無人遙控系統(tǒng)。
月球地面站(Lunar Ground Stations,LGS)
月球地面站(LGS)將創(chuàng)建一個由18m 天線組成的全球通訊網(wǎng)絡(luò),這對于滿足美國航空航天局未來持續(xù)的月球探測任務(wù)所產(chǎn)生的通信和導(dǎo)航服務(wù)至關(guān)重要。從深空通信網(wǎng)絡(luò)(DSN)34m 的子網(wǎng)向新的月球地面站LGS傳輸數(shù)據(jù),將使DSN能夠?yàn)槊绹詈骄值?a href="/hebeideji/7233261933117112380.html">行星科學(xué)探測和載人火星探測提供支持。美國宇航局也將為商業(yè)公司尋求提供LGS服務(wù)的機(jī)會。LGS 的主要特點(diǎn)為:18m 級天線的全球布網(wǎng);與深空通信網(wǎng)絡(luò)(DSN)的34m 子網(wǎng)互相兼容;為Artemis 月球探測計劃提供額外的系統(tǒng)能力;具有商業(yè)化潛力。
月球通訊網(wǎng)絡(luò)(LunaNet)
月球通訊網(wǎng)絡(luò)(LunaNet)被展望為一種標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)定和接口架構(gòu),用于支撐美國航空航天局 和其它國際合作伙伴未來在地月空間通訊和導(dǎo)航的升級版網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。LunaNet 通過提供網(wǎng)絡(luò)通訊、導(dǎo)航授時、科學(xué)探測和報警服務(wù)為精細(xì)化操作機(jī)器人、科學(xué)試驗(yàn)和宇航員操作奠定基礎(chǔ)。月球通訊網(wǎng)絡(luò)體系能夠滿足短期內(nèi)月球南極探測和月球背面探測的技術(shù)需求,并隨著需求增加所提供的服務(wù)可覆蓋整個月球。其主要特點(diǎn)為:網(wǎng)絡(luò)化通訊服務(wù);月球?qū)Ш绞跁r服務(wù);科學(xué)探測和報警服務(wù);與美國宇航局、商業(yè)公司和國際合作伙伴的設(shè)備設(shè)施相適應(yīng);包含月球中繼、月球表面和地球上的設(shè)施;是載人火星探測任務(wù)的前瞻性設(shè)計。
移動居住平臺(Habitable Mobility Platform,HMP)
移動居住平臺(HMP)將會極大地擴(kuò)展月球表面巡視探測的行進(jìn)范圍,并能夠催生新的科學(xué)技術(shù),促進(jìn)月球資源勘探。其組成為:宇航員居住艙、環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng)、電子設(shè)備、電力生成與存儲系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及太空行走航天服。
移動居住平臺被用于在月球上開展與未來載人火星探測活動相類似的任務(wù),以降低風(fēng)險并優(yōu)化操作理念。
月球表面基地(Foundation Surface Habitat,F(xiàn)SH)
月球表面基地(FSH)將為在月球表面長期工作的宇航員提供長達(dá)60 天的月面生存環(huán)境與設(shè)施。FSH 將由商業(yè)公司或國際合作伙伴負(fù)責(zé)交付,將為地球上的人們提供額外的就業(yè)崗位需求。
FSH 的組成為:宇航員生活艙與貨物艙、環(huán)境控制與生命支持系統(tǒng)、為其它系統(tǒng)傳遞電力、熱控系統(tǒng)、提供月球表面的系統(tǒng)設(shè)備與Gateway 環(huán)月軌道空間站的通訊、支持外部機(jī)器人活動和有效載荷的工作,以及太空行走航天服適應(yīng)性設(shè)計或空氣閥系統(tǒng)。
月球表面電力系統(tǒng)(Lunar Surface Power,LSP)
月球表面電力系統(tǒng)(LSP)為支持整個月夜期間持續(xù)的探測活動提供電力供應(yīng),并能夠?yàn)閷淼妮d人火星探測所用。美國航空航天局 正開發(fā)一個上限為10kW 的模塊化原子能電力系統(tǒng),它將為載人著陸器、宇航員居住艙、在橢圓軌道持續(xù)運(yùn)行的月球資源勘測系統(tǒng)提供電力,并有望成為將來美國載人火星探測任務(wù)的電力來源。其主要特點(diǎn)為:月面設(shè)施取決于需要向著陸器傳輸?shù)墓β嗜萘浚浑娏?yīng)水平取決于推進(jìn)方式與能量轉(zhuǎn)化策略;對美國載人月球探測和載人火星探測任務(wù)而言均需求迫切。
月面技術(shù)創(chuàng)新激勵(Lunar Surface Innovation Initiative,LSII)
月面技術(shù)創(chuàng)新激勵(LSII)是針對機(jī)器人和宇航員月球探測的技術(shù)綜合提升項(xiàng)目,并為美國未來的載人火星探測做技術(shù)儲備。通過LSII,NASA 正在為克服過去在關(guān)鍵領(lǐng)域所遇到的技術(shù)難題進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),它的實(shí)施將在美國航空航天局、公共機(jī)構(gòu)與私有企業(yè)的共同合作下完成。LSII 的主題包括:月球資源開發(fā)、月面原子能、極端地形進(jìn)入、月表挖掘制造與基地建設(shè)、抗月塵技術(shù)以及極端環(huán)境。
主要承接單位和合作伙伴
NASA所屬單位
艾姆斯研究中心(ARC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
阿姆斯特朗飛行研究中心(AFRC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
格倫研究中心(GRC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
戈達(dá)德航天飛行中心(GSFC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
約翰遜研究中心(JSC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
肯尼迪航天中心(KSC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
蘭利研究中心(LRC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
馬歇爾空間飛行中心(MSFC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
斯坦尼斯航天中心(SSC)
負(fù)責(zé)如下任務(wù):
商業(yè)公司
阿爾忒彌斯計劃的主要承包商包括洛克達(dá)因公司、波音公司、雅各布斯、洛克希德馬丁和諾斯羅普格魯曼,這些公司為獵戶座飛船,太空發(fā)射系統(tǒng)火箭和位于肯尼迪的月球太空港生產(chǎn)了超過3800個部組件。隨著美國航空航天局的投資,更多美國公司,也包括其他小型企業(yè)在內(nèi),正在推進(jìn)研發(fā)到2028年在計劃登月所需需的技術(shù)和體系。
NASA希望通過商業(yè)航天企業(yè)參與Artemis計劃的CLPS項(xiàng)目,進(jìn)一步推動私人航天工業(yè)的蓬勃發(fā)展,減少政府層面資金投人。截至2021年2月,參與CLPS的月球運(yùn)載服務(wù)供應(yīng)商包括機(jī)器人技術(shù)公司(Astrobotic Technology)、深空系統(tǒng)公司(Deep Space Systems)、德雷珀實(shí)驗(yàn)室(Draper Laboratory)、螢火蟲宇航公司(Firefly Aerospace)、直覺機(jī)器公司(Intuitive Machines)、洛馬公司(LM)、馬斯滕空間系統(tǒng)公司(Masten Space Systems)、月球快車公司(Moon Express)、超越軌道公司(Orbit Beyond)、藍(lán)色起源公司(Blue Origin)、SpaceX、谷神星機(jī)器人公司(Ceres Robotics)、內(nèi)華達(dá)山脈公司(SNC)和Tyvak納米衛(wèi)星系統(tǒng)公司(TyvakNano Satellite Systems)等14家公司。美國航空航天局共向商業(yè)航天企業(yè)提供4550萬美元的資助,企業(yè)需自己承擔(dān)至少20%的經(jīng)費(fèi),并在6個月后向NASA提交研究成果。
國際合作
NASA在組織實(shí)施Artemis計劃過程中,利用其已經(jīng)開展的“國際空間站”合作項(xiàng)目,與澳大利亞、加拿大、意大利、日本、盧森堡、阿拉伯聯(lián)合酋長國、以色列和英國等國家簽訂戰(zhàn)略意向協(xié)議,共同推進(jìn)登月計劃。
NASA以Artemis計劃重點(diǎn)任務(wù)為牽引,通過項(xiàng)目合作實(shí)質(zhì)性推進(jìn)國際合作。如在2015年11月至2017年3月,為執(zhí)行美國航空航天局和歐洲航天局負(fù)責(zé)的“獵戶座”歐洲項(xiàng)目,歐洲空客防務(wù)與航天公司(ADS)在GRC開展了獵戶座”服務(wù)艙結(jié)構(gòu)測試,已完成評估的全尺寸測試版本。再如ESA于2019年11月獲得授權(quán)和資金,用于“門戶”項(xiàng)目的執(zhí)行,計劃提供國際居住艙和“精神艙”( ESPIRT ),還將提供額外的通信能力,部署科學(xué)有效載荷和立方體衛(wèi)星的氣閘艙,并為"門戶”添加燃料。2021年1月7日,ESA與泰雷茲集團(tuán)一阿萊尼亞航天公司(TAS)簽署了2.96億歐元(約合3.53億美元)的合同,為NASA的地月空間站“門戶”項(xiàng)目建造由“月球通信系統(tǒng)”和“ESPRIT燃料補(bǔ)加艙”兩大部分組成的ESPIRT艙。
NASA通過簽署多雙邊戰(zhàn)略合作協(xié)議,進(jìn)一步明確國際合作的任務(wù)分工。2018年10月,美國國家航空航天局(NASA)在“月球發(fā)現(xiàn)和探索計劃”的支持下,開始參與以色列航天局(ISA)主導(dǎo)的“創(chuàng)世紀(jì)”任務(wù),NASA向任務(wù)提供了激光后向反射器陣列、任務(wù)期間的通信支持等。此次任務(wù)在一定程度上踐行了美國航空航天局商業(yè)月球探測的模式,探測器搭載了NASA的載荷,由NASA提供深空通信支持,同時雙方共享探測數(shù)據(jù)。隨后在2019年2月,加拿大太空署(CSA)宣布參加“門戶”項(xiàng)目,致力于為“門戶”提供先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)。2019年10月,日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)計劃為居住區(qū)提供零部件和后勤補(bǔ)給。
2020年,NASA先后與英國、意大利、盧森堡、加拿大、日本、澳大利亞、阿拉伯聯(lián)合酋長國、烏克蘭等8個國家正式簽署《阿爾武彌斯協(xié)定》(Artemis Accords),這些國家將參與美國的“阿爾武彌斯”新登月計劃。
2023年,日本文部科學(xué)省表示,2024年度預(yù)算申請中,預(yù)計列入國產(chǎn)H3火箭開發(fā)、參與美國“阿耳忒彌斯計劃”以及向民間企業(yè)和大學(xué)提供資金等項(xiàng)目,并使用其中397億日元的預(yù)算參與美國主導(dǎo)的國際探月項(xiàng)目“阿耳忒彌斯計劃”。日方除了為建設(shè)新的繞月基地“門戶”提供技術(shù)外,還會開發(fā)為基地運(yùn)送物資的新型無人補(bǔ)給機(jī)。
當(dāng)?shù)貢r間2023年9月14日,德國宇航中心負(fù)責(zé)人佩爾澤在美國首都華盛頓哥倫比亞特區(qū)簽署議定書,決定加入美國航空航天局主導(dǎo)的“阿爾忒彌斯”登月計劃,德國成為第29個加入該計劃的國家。
2024年4月10日,日本首相岸田文雄與美國總統(tǒng)拜登在白宮會晤,并舉行聯(lián)合新聞發(fā)布會。拜登在新聞發(fā)布會上宣布,兩名日本宇航員會參加美國未來的登月任務(wù),美國的目標(biāo)是讓其中一人成為“首位登上月球的非美國人”。作為美國主導(dǎo)的“阿耳忒彌斯計劃”的一環(huán),日本文部科學(xué)大臣盛山正仁10日與美國國家航空航天局(美國航空航天局)局長比爾·納爾遜簽署了一項(xiàng)有關(guān)月球探測的合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,NASA為日本宇航員提供兩次登月機(jī)會。登月的時機(jī)由美國航空航天局決定,但官員們表示,他們會盡早選出第一位日本宇航員,最早可能在2028年執(zhí)行登月任務(wù)。作為交換,日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)與日本豐田汽車公司合作開發(fā)“載人加壓月球車”,為登月計劃提供支持。
航天員名單
重大事件
阿爾忒彌斯1號發(fā)射計劃推遲
2022 年4月,由于三次發(fā)射演練失敗, 美國國家航空航天局新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”將被撤下發(fā)射臺,轉(zhuǎn)運(yùn)回總裝大樓檢測維修,導(dǎo)致阿爾忒彌斯1號發(fā)射計劃推遲。
“阿爾忒彌斯”計劃首次試飛任務(wù)
2022年11月16日,NASA利用“空間發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)從肯尼迪航天中心第39B發(fā)射臺將獵戶座飛船發(fā)射入軌。飛船在距離月面6.4萬千米的大幅值逆行軌道(DRO)運(yùn)行,并抵達(dá)距離地球43.2萬千米的最遠(yuǎn)處,打破了由阿波羅-13任務(wù)保持的載人飛船距離地球40萬千米最遠(yuǎn)紀(jì)錄。12月2日,飛船在DRO軌道運(yùn)行6天、繞月飛行半圈后,再次點(diǎn)火離開DRO軌道,準(zhǔn)備返回地球,美國航空航天局計劃在此期間增加壓力控制組件評估、飛船機(jī)動及三自由度姿態(tài)控制模式飛行等額外測試。12月11日飛船返回地球,濺落在加利福尼亞州圣迭戈海岸。本次任務(wù)是美國“阿爾忒彌斯”計劃的首次試飛任務(wù),本次任務(wù)規(guī)劃了三大主要任務(wù)目標(biāo),分別為:驗(yàn)證獵戶座飛船高速再入返回的熱防護(hù)能力;驗(yàn)證任務(wù)全流程的運(yùn)行能力;回收飛船并開展數(shù)據(jù)分析。
“游隼”月球著陸器登月失敗
攜帶了美國航空航天局用于研究月球水和月球表面輻射的傳感器等多種科學(xué)儀器的“游隼”月球著陸器,于2024年1月8日搭乘美國聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司研發(fā)的“火神半人馬座”火箭從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角太空軍基地發(fā)射升空,原計劃同年2月23日在月球表面“軟著陸”。但升空后不久,“游隼”的推進(jìn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。此后,美國航天機(jī)器人技術(shù)公司宣布“游隼”已無法實(shí)現(xiàn)月球“軟著陸”計劃。美國聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟公司在聽取美國航天局和太空界分析建議后,認(rèn)為“游隼”受控重返地球大氣層并在大氣層中燒毀是最佳選擇。2024年1月19日,“游隼”月球著陸器登月失敗后按計劃返回地球,在地球大氣層燒毀,任務(wù)終結(jié)。
總體評價
阿爾忒彌斯計劃的實(shí)施,是繼阿波羅登月成功之后又一項(xiàng)龐大的月球探測工程,將對世界太空格局產(chǎn)生重大影響。
“阿爾忒彌斯”計劃目標(biāo)宏大,具有重要的戰(zhàn)略意義?!鞍栠瘡浰埂庇媱澥敲绹柟毯教祛I(lǐng)先地位、維持國家影響力的重大項(xiàng)目。在工程目標(biāo)方面,“阿爾忒彌斯”計劃從近地拓展到月球和火星,開展長期載人月球探測活動,未來十年規(guī)劃了超過30次政府和商業(yè)發(fā)射任務(wù),逐步建設(shè)“門戶”地月空間站和月面基地,每次任務(wù)4名航天員、總時長1~2個月、月面駐留1~2周、開展月球南極探測;相較“阿波羅”(APOLLO)計劃單次探測方式,每次任務(wù)3名航天員、總時長2周、月面著陸3天、開展月球正面中低緯度探測,“阿爾忒彌斯”總體技術(shù)指標(biāo)大幅提升,實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。在科學(xué)和技術(shù)目標(biāo)方面,以全面認(rèn)識和利用月球?yàn)橹匾康?,發(fā)展全月面到達(dá)能力,突破水冰資源開采、原位資源利用、再生燃料電池、核裂變能源、無線能源傳輸、低溫液體管理、月面建造等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)未來長期地外生存。在標(biāo)志性成就方面,提出了領(lǐng)先中俄實(shí)施本世紀(jì)首次載人登月,將世界首位女航天員和首位有色人種航天員送往月球等重要象征性目標(biāo)?!鞍栠瘡浰埂庇媱澮殉蔀槊绹故揪C合國力、牽引科學(xué)發(fā)現(xiàn)、推動技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志性工程,對于其強(qiáng)化全球領(lǐng)導(dǎo)、鞏固在國際競爭中的有利地位、實(shí)現(xiàn)國家戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要意義。
月球已成為未來航天大國爭奪戰(zhàn)略資源的焦點(diǎn)。月球具有可供人類開發(fā)和利用的各種獨(dú)特資源,是對地球資源的重要補(bǔ)充和儲備,將對人類社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。歷史經(jīng)驗(yàn)證明,開展月球探測等深空探測活動對于提升國家科技水平和國際影響力具有重要意義。我國從2004年正式開展月球探測工程,并命名為“嫦娥工程”。如今,嫦娥工程“繞、落、回”三部曲已經(jīng)圓滿收官,下一步載人登月工程的相關(guān)論證工作已經(jīng)展開,相關(guān)技術(shù)攻關(guān)工作也已經(jīng)開始,并預(yù)計在 2030 年實(shí)現(xiàn)中國人的首次登月。作為已經(jīng)多次成功登月的國家,美國的新一輪載人登月計劃對于我國未來探月工程具有參考借鑒價值。
參考資料 >
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美國拼搶重返月球第一步,第二步尚無著落.騰訊網(wǎng).2025-10-30
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NASA完成“阿爾忒彌斯-1”獵戶座飛船的環(huán)境測試.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA宣布“阿爾忒彌斯協(xié)定”以建立月球探索國際聯(lián)盟.中國載人航天工程.2023-03-25
美國國家航空航天局完成空間發(fā)射系統(tǒng)火箭結(jié)構(gòu)測試.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA“獵戶座”計劃已完成關(guān)鍵審查.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA正式發(fā)布“阿爾忒彌斯”規(guī)劃報告.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA與7國正式簽署《阿爾忒彌斯協(xié)定》并公布協(xié)議文本.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA確定阿爾忒彌斯團(tuán)隊(duì)的18名航天員.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA就登月著陸器服務(wù)下一階段招標(biāo).中國載人航天工程.2023-03-25
NASA正式宣布推遲載人登月計劃.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA支持開發(fā)第二型“阿爾忒彌斯”月球著陸器.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA公布載人月球探測任務(wù)著陸區(qū)域.中國載人航天工程.2023-03-25
拜登政府召開國家航天委員會第二次會議.中國載人航天工程.2023-03-25
#美再次推遲登月計劃....新浪微博.2024-12-07
美國再次推遲載人登月計劃至2028年.騰訊網(wǎng).2026-02-28
返回CCTV國際時訊.新浪微博.2026-02-28
美國空間發(fā)射系統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)試車因故提前結(jié)束.中國載人航天工程.2023-03-25
美國空間發(fā)射系統(tǒng)火箭發(fā)動機(jī)試車中斷系液壓系統(tǒng)問題所致.中國載人航天工程.2023-03-25
NASA宣布阿爾忒彌斯-1任務(wù)發(fā)射時間.中國載人航天工程.2023-03-25
2022年國外載人航天發(fā)展綜述.中國載人航天工程網(wǎng).2023-03-23
明年1月,美國將再次嘗試登陸月球.今日頭條.2023-12-02
登月任務(wù)失敗!美國月球著陸器已燒毀.今日頭條.2024-01-21
屢次推遲的登月計劃可能提前,NASA哪來的自信?.今日頭條.2025-09-25
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SLS首飛成功,重返月球的“阿爾忒彌斯”計劃拉開帷幕.中國載人航天工程.2023-03-25
Bang, Zoom, Straight to the Moon:Lunar Science in a New Age of Exploration.NASA官網(wǎng).2023-03-23
2019年國外空間探測發(fā)展綜述.中國載人航天工程網(wǎng).2023-03-25
PM remarks for Lunar Gateway.加拿大政府官網(wǎng).2023-03-25
日本新年度太空計劃!397億日元參與美探月項(xiàng)目.看看新聞-今日頭條.2023-09-02
德國加入美國“阿爾忒彌斯”登月計劃.今日頭條.2023-09-16
美日推進(jìn)探月合作,拜登:要讓日本宇航員成為“首位登上月球的非美國人”.今日頭條.2024-04-11
美國阿爾忒彌斯-1任務(wù)完成繞月飛行,準(zhǔn)備返回地球.中國載人航天工程.2023-03-25
登月任務(wù)失??!美國月球著陸器已燒毀.今日頭條.2024-01-21