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时隔半个多世纪之后,美国将在2024年再次派出宇航员登陆月球,使人类的太空 探索 事业再向前迈出重大的一步。为什么这样说呢?因为美国此次的载人登月计划并不是1972年之前的阿波罗计划的简单重复,而是有着本质的区别。
用一句话来说,美国的阿尔忒弥斯计划并不是简单地将宇航员送上月球,而是要在月球上建立永久或半永久的太空基地,为未来登陆火星及其它深空 探索 任务创造条件。
根据阿尔忒弥斯计划,美国在2024年进行载人登月的时候,在月球上的着陆点选择了月球南极地区。这是因为最近几年的月球 探索 发现,在月球的南极和北极地区可能存储着大约4.5亿吨固态水。果真如此的话,如果在附近地区建立月球基地,美国宇航员可方便就近采集冰块,解决饮用水和生活用水问题,利于人数较多的宇航员队伍长期在月球基地停留。条件成熟以后,还可以利用这些冰块制造液氢和液氧,为未来进一步深空 探索 任务提供燃料。
当然,与阿波罗系列任务选择在月球赤道附近的平坦地区着陆不同,要想在月球南极地区顺利安全着陆并建立月球基地,面临的问题更复杂,挑战也更大。
因此,美国航空航天局将阿尔忒弥斯登月计划分成了三个部分,并将循序渐进地分阶段,逐步实施。
阿尔忒弥斯计划的三个组成部分分别是:
一、美国将首先建立一个被称作“门户”的月球轨道空间站。该空间站将会设立多个与飞船连接的对接口,甚至还将设立一个可供宇航员休息与“候船”的载人舱,可以看做是宇航员往返月球与地球之间的中转站。一家名叫马克萨尔 科技 公司的美国企业已经为“门户”空间站建造了一座功率为50千瓦的高功率太阳能驱动器,作为月球轨道空间站的动力系统和驱动装置。美国航空航天局计划在2022年利用商业火箭将这一装置送入月球轨道。
二、往来地球与“门户”空间站之间的火箭和太空飞船。美国航空航天局自己建造的“猎户座”太空飞船,目前正在组装和测试,一切进展顺利。与阿波罗系列任务所使用的飞船相比,“猎户座”太空飞船的内部空间大了整整2.5倍,可搭载更多的飞行员和物资。但是,航空航天局与波音公司联合研发的新型重型运载火箭,“太空发射系统”,进展并不顺利,目前正在进行一系列的最后测试,4个助推火箭发动机预计将在今年秋季进行点火测试,2021年实现首次发射。该型火箭的近地轨道运载能力只有70吨,远不及当年的土星5号。这也可能体现了阿尔忒弥斯计划在理念和模式上与阿波罗计划已经有了本质的不同。
三、往返“门户”轨道空间站与月球表面的“摆渡车”。该套系统可多次重复使用,大大降低了成本。其设想是,“运输设备”将宇航员送入低月球轨道,然后,宇航员将搭乘“下降设备”降落至月球表面。待到任务完成后,宇航员将搭乘“上升设备”,直接返回“门户”轨道空间站。目前已有10多家美国公司合力研发这套载人登月系统,但具体成果还未见公开报道。
美国的长远目标是,在2030年以前建成永久或半永久性的、可自持的月球 探索 基地。但要实现这一目标,还有很长的路要走。
阿尔忒弥斯1号计划在明年,也就是2021年发射升空。这将是“太空发射系统”与“猎户座”飞船首次合体发射。这次发射不会搭载宇航员,但飞船会绕月飞行,测试飞船的性能、生命维持系统和通信导航能力。
阿尔忒弥斯2号将在2023年发射升空。这将是一次飞船会合、接近与对接的试验验证任务。此次任务将会搭载宇航员,但不实现载人登月。在飞船与火箭分离后不久,宇航员将在短暂的低温推进阶段,手动操纵“猎户座”飞船的飞行,测试并评估飞船在会合、接近与对接阶段的可操作性以及相关软、硬件的性能。
阿尔忒弥斯3号任务将在2024年实施。宇航员将搭乘新型载人登月系统直接在月球表面着陆或先与“门户”轨道空间站对接,检查登月系统,补充后勤补给,然后再搭乘载人登月系统降落至月球表面。宇航员在月球表面将停留7天之久,他们将采集样品并完成一系列科研任务。
阿尔忒弥斯4号及以后的登月 探索 任务,宇航员必定会首先进入“门户”月球轨道空间站。在那里,两名宇航员将停留在空间站内,另外两名宇航员将下降到月球表面进行科研 探索 和月球基地的建设。根据美国航空航天局的计划,在后续任务中,美国将逐步建立和扩大名为阿尔忒弥斯的月球基地,为以后更多人员在月球表面更长时间的停留和工作,为在更大的范围内 探索 、研究、开发月球资源创造条件。
综上所述,美国的阿尔忒弥斯登月计划有三点值得人们关注:首先,这是一项野心勃勃的长期计划,是未来登陆火星和其它深空 探索 任务的基础和有机组成部分。其次,这项计划的完成,美国将依赖和利用国际伙伴关系、无人系统和人工智能。最后,美国在月球建立永久或半永久性的基地,目的并不只是科研,它更多考虑的是经济利益。美国会率先开发并掠夺月球资源。
“总统在不久前发推文说‘我们要谈论火星,而不是月球。' 在那之后我便与他通话,明确表示‘我想确保我们方向一致’。” 布莱登斯汀回忆道。
“总统也很坦白,这就是他的作风:‘我知道你必须登上月球才保证火星任务的成功,但你要谈论火星。为什么呢?火星是会激励全美国的跨世代的成就。’这是他想要的。”
特朗普令人困惑的推文让布赖登斯汀有必要解释总统在推特上爆发的原因。在过去两年半中,特朗普任命其他官员也经常需要做出类似的解释。
“我们都同意火星任务是我们为之努力的跨世代的成就。”布赖登斯汀继续道,“同时我们也需要在月球学习如何在另一个世界生活和工作,以便我们能够前往火星,并且建立去火星所必须的系统和能力。我们将在月球轨道上做到这些。”
布赖登斯汀还说:“总统和副总统迈克·彭斯都致力于登月计划,从而实现到达火星的最终目的。我们在这方面的看法是高度统一的。”
目前,NASA阿尔忒弥斯(Artemis,希腊女神,也是希腊太阳神阿波罗的双胞胎姐姐)项目计划于2024年让宇航员重返月球,但这仅仅是个开始。
布莱登斯汀的月球空间站
布赖登斯汀解释说,要到达火星,NASA首先必须建立起月球空间站。他强调这是他希望在其任期内开始的一个有价值的项目。
(美国宇航局一位艺术家对提议的月球空间站的图绘,该空间站将绕月球飞行,成为人类宇航员去往火星之前的最后停靠点。)
“实际上,我们可以在空间站的控制下在月球表面同时执行的多个任务,”布莱恩斯汀在谈到这个将会绕月运行的基地时说。“这些任务有的需要宇航员来完成,其他则可能由机器人、着陆器、或者是探测车完成。”
将其视为可重复利用的指令舱
他说:“你可以把月球空间站视为一个可以运营15年的绕月球运行的指令舱。这意味着我们可以将其重复使用于各种登月任务。”
布莱恩斯汀说,这个利用太阳能的空间站将是宇航员前往火星之前的最后一站。
“空间站也代表着一种深空运输。因此,当我们执行火星任务时,我们已经拥有绕月球运行的飞行器,这种飞行器能够(并不是开玩笑)将我们的宇航员带去火星,”他说。 “我们希望在月球上开发的尽可能多的、能在火星上复制的技术和能力。”
(目前,火星上有探测车“漫游者“号,但人类可能二十年内也不能到达那里。)
2033年登陆火星有可能吗?
当被问及美国国家航天局是否有可能在2033年之前将人类送往火星时,布莱恩斯坦汀发表了乐观的看法。美国国防分析研究所科学与技术政策研究院在二月份发布了一份报告声称,经其评估,2039年登陆火星是更为现实的可能性。“按照现有的所有预算方案,技术开发和测试时间安排的预测,火星轨道飞行任务于2033年出发都是不可能的。”
布莱恩斯汀并不同意(不过即使他说的不对,14年之后也并没什么大不了的)。他说:“我不想排除2033年的可能性。” 他说,“我认为并不是每个人都同意该报告中的假设,包括在火星表面停留时间的假设。
“我认为有可以帮助我们实现2033年的火星任务的办法。 我并不是说这些办法现在已经在议程上。但鉴于我们已经加快了通往月球的脚步,这又将如何加速我们去火星的计划呢?”
周一下午的电话会议讨论了阿波罗11号任务50周年纪念,在该任务中宇航员们于1969年7月16日从地球发射升空,7月20日降落于月球表面,并于7月24日月安全返回地球。
(美国国家航天局局长吉姆·布莱登斯汀于2021年8月6日首次对肯尼迪航天中心进行正式访问。)
“惊人的成就”
布莱恩斯汀在会议上说了三次“惊人的成就”一词,这可能是他从特朗普那里得到的建议,也可能是考虑了他的听众需求。美国国家航天局的执行官回答了有关不同等级间的宇航员背景多元化的问题。 布莱恩斯汀说:“我认为,取得惊人的成就比我们做得其他任何事情都能够鼓励多元化和激发下一代的灵感和热情。”
我们要在火星插上美国国旗
“总统说,我们的目标是去火星,是派人去火星,是在火星插上美国国旗。因此我认为,这种惊人的成就必将激发下一代,就像阿波罗计划启发了我们这代人一样。
那么,也许不会是一名女性吗?
布莱登斯汀周一提到“将从我们目前的宇航员中选出第一位登月的女性”。但他没有在周日的哥伦比亚广播公司《面对国家》的节目上重复这一说法 - 即2024年登月的第一步将由一位女性完成。
在新闻发布会召开前几天,布莱登斯汀将美国国家航空航天局长期高级执行官威廉·格斯腾梅尔调配到顾问的岗位。官方给出的理由是这与阿尔忒弥斯项目2024年宇航员重返月球的目标相关。
布莱登斯汀表示,这是他个人而不是特朗普的决定。他说,格斯腾迈尔任职的时代白宫对人类太空飞行不予支持,他的管理能力并不适用于与当前支持人类太空飞行的政府一起工作。从2005年到上周,格斯腾梅尔担任人类 探索 与与运行任务部副总监。
布莱登斯汀说:“我做出了一项决定,我们需要重新任命比尔·格斯腾梅尔,我想明确一点:我们非常敬爱他,他对美国国家航空航天局甚至对整个美国都贡献良多。也正是他的辛勤工作和奉献,才我们有了眼前的机会。”
作者: NICK LUCCHESI
FY: 行露
SpaceX是航空航天创新领域的领导者。该公司于2021年将载人航天能力带还给了美国,此前美国宇航局的“亚特兰蒂斯”号航天飞机在近10年前退役。
周五上午,SpaceX第三次向国际空间站发射载人飞船,这是美国宇航局商业载人计划的一部分,该计划旨在使从美国本土发射宇航员进入太空成为常态化。
这是太空 探索 技术公司在该计划下的第二次宇航员操作任务,代号为“Crew-2”,此次任务将发射四名宇航员进入太空,分别代表美国宇航局、欧洲航天局和日本航空航天局。
在成功将“Crew-2”宇航员送入轨道后,SpaceX创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)与美国宇航局(NASA)官员一起参加了一场新闻发布会,他在会上提到,他相信SpaceX可以在2024年实现美国宇航局的宇航员登月计划。"我想可以的,"他说。“我们的目标是更快,但我认为这实际上是可行的。”
上周,NASA授予SpaceX一份价值29亿美元的合同,根据该机构的阿尔忒弥斯(Artemis)商业载人月球着陆器(HLS)计划,开发一艘星际飞船月球着陆器。
马斯克表示:“被美国国家航空航天局选中,让人类重返月球,这是极大的荣誉。”他说,赢得这份合同“真的很有帮助”,因为“星际飞船”的开发“迄今为止大部分资金都来自内部,而且相当昂贵”。
“距离人类最后一次登上月球已经过去了近半个世纪。这时间太长了,我们需要回到那里,在月球上有一个基地……就像在月球上建立一个永久性的大基地。”马斯克去年表示,“没有必要让早期前往月球的飞船返航。它们可以作为阿尔法(Alpha )月球基地的一部分。”
他还谈到了人类“在火星上建立一座城市,成为一个太空文明,一个多星球生命”的重要性,他激动地说。“我们不想成为单一星球生命之一,我们想成为多星球物种。”
现在,SpaceX正在德克萨斯州南部的一个小村庄博卡奇卡(Boca Chica Beach)开发“星际飞船”,工程师们在那里测试了多艘不锈钢原型机。马斯克说:“我们正在建造很多原型机,可能会摧毁其中一些,但我认为这是会发生的。”“…你可以看到,如果你看了视频,我们已经炸毁了其中一些,”他补充说。
他指的是之前的四个进行了高空飞行测试的原型机(SN8、SN9、SN10、SN11),并在着陆时或着陆后发生了爆炸。但是,每一次飞行测试都为工程师提供了对星际飞船开发的宝贵数据和见解。
该公司现在正准备发射下一个高空原型机星舰SN15,其特点是“经过了数百项改进”,最快下周,SpaceX将再次进行高空飞行测试,请大家关注小天的文章,我将会在第一时间给大家汇报该项目的最新进展。截至目前,SpaceX公司还没有向太空发射过“星际飞船”,但据马斯克说,首次轨道飞行测试可能会在今年夏天进行,敬请期待。
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