阿耳忒弥斯登月计划
阿耳忒弥斯登月计划(英语:Artemis program),是一项机器人的和人类的国际合作探索月球计划,由美国国家航空航天局(NASA)领导,并有三个合作机构:欧洲空间局 (ESA)、日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 和加拿大太空局 (CSA),目标是重返月球并建立长期科研基地,并且最终登陆火星。如果成功,阿耳忒弥斯计划将自1972年阿波罗17号(Apollo 17)任务以来首次在月球上重建人类存在。该计划的主要组成部分是太空发射系统(SLS)、猎户座飞船、月球门户空间站、和商业载人着陆系统,包括星舰人类登陆系统(HLS)。 该计划的长期目标是在月球上建立一个永久基地,并促进人类前往火星的任务。
阿耳忒弥斯登月计划是政府航天机构和私营航天公司的合作,受《阿尔忒弥斯协定》和支持合同的约束。 截至2022年7月,已有21个国家签署了协定,包括传统的美国太空合作伙伴,如欧洲空间局以及加拿大、日本和英国的机构,和新兴的太空强国,如巴西、韩国和阿拉伯联合酋长国。
阿耳忒弥斯计划于2017年特朗普执政期间正式成立; 然而,它的许多组件,如猎户座飞船,是在之前的星座计划(2005-2010年)和取消之后开发的。猎户座飞船的首次发射和首次使用太空发射系统最初定于2016年,但计划于2022年作为无人的阿耳忒弥斯1号任务发射,搭载机器人和人体模型。
按照计划,阿提米丝2号载人发射将于2024年进行,阿提米丝3号载人登月计划将于2025年进行,阿提米丝4号将于2027年与月球门户对接,之后每年将登陆月球。 然而,一些观察家指出,由于美国国家航空航天局(NASA)对承包商管理不善,该计划的成本和时间表可能会超支和延迟。
其中,阿提米丝3号将会第一位女性和第一位有色人种送至月球,也是首次多国合作登月。
命名
该计划以希腊神话中月亮女神阿尔忒弥斯命名,她是太阳神阿波罗的孪生姐姐,此前美国的登月计划叫阿波罗计划(Apollo program)(1961–1972年)。
历史
2017年10月,美国国家航空航天局正式宣布将实施阿尔忒弥斯计划,其目标是在2024年前将美国航天员送上月球,并在2028年前于月球表面建立永久基地,为登陆火星和更深层次的深空探测任务奠定基础。
2019年5月,美国总统唐纳德·特朗普表示,将全力支持阿耳忒弥斯计划,争取2024年实现重返月球,并尽快实现人类长期居住在月球等初步目标。
2020年5月,美国公布《阿尔忒弥斯协定》,为协定缔约国提出月球探测和外空资源开发的共同原则。2021年2月,拜登政府决定支持NASA继续进行此计划。同年4月,NASA公布与SpaceX签定合约,并批出29亿美元,用于研发及生产2艘登月船。不过,竞争对手蓝色起源及Dynetics随即向问责署提出抗议。之后NASA也暂停了与SpaceX的合作工作。
2021年11月9日,美国国家航空航天局宣布推迟载人登月计划至2025年。
2022年8月29日,在火箭的四个核心级发动机之一的氢排放管线出现问题后,NASA 取消了发射阿耳忒弥斯1号的尝试。下一次发射窗口为9月3号。
2022年9月3日,因氢泄漏,NASA 再次取消发射阿耳忒弥斯1号的尝试。
2022年11月16日,NASA在肯尼迪航天中心成功发射阿尔忒弥斯1号登月火箭。
航天器
猎户座
猎户座飞船可承载四名宇航员,其研发历史可追溯到星座计划时期。2010年2月1日,美国总统奥巴马正式提议取消星座计划,并认为该计划“超预算、进度落后而且缺乏新意”。有关法案于同年10月成为法律,星座计划宣告终结。但猎户座飞船的计划获得保留沿用至阿耳忒弥斯计划、现称为猎户座多功能载人飞船(MPCV)。
月球门户
月球门户是美国国家航空航天局计划中将于2020年代建造的太空站。该太空站将用作计划中深太空运输(设想中使用电推进及化学推进的载人可重复使用载具)去往目的地(例如火星)的中转站。如果计划实施,深太空门户将类似国际太空站,会以商业及国际合作的形式建造、运行和服务,作为对月表和火星进行无人、有人探测的集结地。
月球门户仍处于不断演进的早期概念阶段,至少包含以下几个模块:
- 能源与推进组件(PPE)用于为空间站和离子推进器发电,由EM-2任务发射。
- 月球居住模块(Cislunar Habitation Module)为空间站提供长期居住的条件,提供一个猎户座飞船的对接口,由EM-3任务发射。
- 后勤模块(Gateway Logistics Module)为空间站提供后勤服务和实验条件,附带一个加拿大太空局制造的机械臂,由EM-4任务发射。
- 气闸模块(Gateway Airlock Module)用于执行舱外活动外,并为深空运输提供停靠点,由EM-5任务发射。
人工着陆系统
星际飞船载人着陆系统
星际飞船载人着陆系统是SpaceX星舰的简化版,仅用于在月球表面和LOP-G之间往返运送太空人和货物。此版本的星舰因为只需往返月球轨道与月面,因此不需要安装大气再入所需的襟翼和隔热盾。为了不扬起月尘,较小的着陆发动机将安装在星舰的上半部分。
动力学人类着陆系统
Dynetics方法可实现近期的可重用性和可持续性,并提供强大的,商业支持的着陆能力,同时拥有针对栖息地,电力,热力和其他子系统的经过飞行验证的技术。该系统的乘员模块旨在容纳两名乘员,以执行从月球轨道到月球表面和后部的任务,包括在地面停留约一周的时间。或者,它可以载送最多四名合适的机组人员往返月球表面。
高级探索着陆器
高级探索着陆器是NASA小组的三阶段着陆器概念,用作商业建议的设计参考。按照建议,在离开门户之后,转换模块会将机组人员带到低月球轨道,然后分开,之后下降模块将处理到月球表面的其余旅程。最多四名机组人员可能需要花费长达两周的时间在地面上,然后才能登上上升模块,这将使他们返回网关。每个模块的重量约为12至15公吨,将由商业发射器单独交付并集成在深空门户上。太空人将在月球上方大约1000至70,000公里(620至43,500英里)之间的网关近直线光晕轨道上登上着陆器,而圆形低轨道则高约100公里(62英里)。上升和转移模块均可设计为可重复使用,下降模块留在月球表面。
波音的着陆系统
这是一项设计月球着陆器和月球轨道太空船的建议,该太空船将使用美国航空暨太空总署正在开发的太空发射系统。该概念是对2019年5月美国航空暨太空总署(NASA)征集约数十家公司进行月球着陆器设计的回应。
月球巡游车
2020年7月10日,美国航空暨太空总署与日本政府签署了联合宣言,日本将利用其在希望号实验舱等所累积的太空经验,在月球门户项目上为美国主导的月球探测计划提供协助。美国NASA高级探索系统代理主任Mark Kirasich表示,目前的计划是与日本JAXA和丰田汽车合作开发一款封闭式机舱漫游车,以支持太空人长达14天(目前称为Lunar Cruiser),本次探月任务的预期发射时间是2029年。
Dragon XL
NASA选择了SpaceX的Dragon XL,用于运载货物到月球通道。Dragon XL将会使用猎鹰重型运载火箭发射。
运载火箭
使用太空发射系统火箭。
签约国家
目前,阿尔忒弥斯协定已有美国、法国、澳大利亚、加拿大、日本、卢森堡、意大利、英国、阿联酋、乌克兰、新西兰、巴西、韩国、巴林、罗马尼亚、以色列、墨西哥、新加坡、曼岛、沙特阿拉伯、哥伦比亚和波兰共22个国家及地区签署并加入。