NASA 的“阿尔忒弥斯计划”：加速月球基地建设之路
月球的魅力再次吸引了人类的太空雄心，而美国通过 NASA，正在加倍努力。我多年来一直关注太空探索，总是因这些事业的宏大之处而着迷。现在，我们正看到一项重大的战略转变，这得益于日益激烈的全球月球驻留竞争。
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NASA 近期公布了一项加速且重新定义的月球探索和建立永久月球基地战略。这项雄心勃勃的新计划旨在七年内实现载人持续月球驻留，这与以往的方法大相径庭。该机构预计为此项目投入 200 亿美元（176 亿欧元）的预算。NASA 局长 Jared Isaacman，一位亿万富翁和业余宇航员，他曾资助 SpaceX 任务并指挥过 SpaceX 太空飞行，在华盛顿特区的“点火”活动中公布了修订后的计划。然而，专家们质疑如此激进的时间表的可行性，因为需要全新的技术解决方案，并且目前缺乏能够安全将人类和物资运送到月球表面的认证月球着陆器。
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NASA 局长 Jared Isaacman 在华盛顿特区的“点火”活动中公布了修订后的计划，概述了该机构雄心勃勃的月球新战略。
NASA 修订后的月球战略快速摘要
- 永久月球基地： NASA 目标在七年内实现持续载人月球驻留，基地将于 2029 年投入使用，宇航员将于 2032 年进驻。
- 预算： 该项目估计预算为 200 亿美元（176 亿欧元）。
- 战略转变： 月球门户轨道空间站的计划已暂停，重点转移到月球南极的地表基础设施。
- 分阶段实施： 基地建设将分三个阶段进行：初期设备部署和网络概念，建设一个“半可居住”空间站，最后是永久住所。
- 加速任务： 阿尔忒弥斯 3 号推迟到 2027 年（不着陆），阿尔忒弥斯 4 号和 5 号计划在 2028 年进行。无人飞行任务将增加到每月一次。
- 商业合作： 增加对 SpaceX 和 Blue Origin 等私营公司在着陆器和发射服务方面的依赖。
- 技术进步： 集成核能为月球基地供电，并测试用于深空任务的新推进系统。
- 全球竞争： 加速的时间表很大程度上受到与中国竞争的驱动，中国计划在 2030 年登陆月球。
改变方向：从门户到永久驻留
NASA 战略的一项重大改变是将月球表面基地置于月球轨道空间站之上。关于“月球门户”（一个位于月球和地球之间的联合空间站）的计划现已暂停。这一决定令包括欧洲航天局（ESA）、日本、加拿大和阿拉伯联合酋长国在内的国际伙伴感到惊讶。例如，ESA 负责为月球门户开发居住和工作模块（I-HAB 模块和 Lunar View 模块）。尽管如此，ESA 仍将继续提供欧洲服务舱，该舱为猎户座飞船提供动力，提供氧气并调节其气候。
NASA 现在将研究如何再利用或重新配置月球门户的概念和现有硬件。这一转变突显了在月球表面建立实际存在的紧迫性，该机构寻求创造几乎永久的存在。这些计划变更的原因是日益加剧的全球太空竞争，特别是与中国（目标是到 2030 年载人登陆月球）的竞争。俄罗斯也打算派人登陆月球，但面临持续的延误。
实现永久月球基地的三个阶段
月球基地的建设将分三个distinct 阶段进行。
第一阶段：奠定基础
第一阶段侧重于建立稳固的发射和着陆时间表，并向月球表面部署漫游者和技术设备。在此阶段，NASA 将开发通信、导航和电力网络的设想。第一阶段还将涉及商业合作伙伴的定期无人飞行，部署机器人探测器、技术原型、热电发电机和其他设备到月球。新的导航和通信技术将接受测试，最初计划于 2024 年部署的 VIPER 漫游者也将被部署。
第二阶段：建造半可居住基础设施
第二阶段涉及第一个基础设施的建造：“半可居住”空间站。该空间站将为宇航员提供临时住宿并支持基本活动。NASA 计划在此阶段与包括日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）在内的国际伙伴合作。宇航员将在第二阶段反复登陆月球，利用半可居住基础设施（如日本开发的带集成生命支持系统的月球车）为基地做准备。
第三阶段：永久月球栖息地
最后，第三阶段包括建立永久月球栖息地。这个永久基地将配备发电机、载人和无人漫游者，以及类似于手机网络的通信网络。NASA 打算与私营公司和国际伙伴合作实施这最后一个阶段。月球基地的硬件也将来自国际合作伙伴，包括意大利的多功能栖息地和加拿大的月球车。这一阶段标志着从定期探险到永久月球空间站的转变，需要开发高载荷着陆器。
目标是月球南极
月球基地将在月球南极建造。该地区被认为非常有前途，因为深邃的阴影陨石坑被认为含有冰，可作为资源利用。此外，南极地区的较高区域提供持续的阳光，这对于太阳能电池的供电至关重要。然而，在南极实现精确的物资和设备着陆是一个重大的技术挑战。
加速的阿尔忒弥斯任务和商业伙伴关系
阿尔忒弥斯计划已进行了重大修订。虽然阿尔忒弥斯 3 号任务最初计划不早于 2028 年进行载人月球着陆，但现在已提前至 2027 年，但届时不会着陆。取而代之的是，阿尔忒弥斯 3 号将让“猎户座”飞船与 SpaceX 和 Blue Origin 的一两个月球着陆器在太空中对接。此次任务旨在在近地轨道上测试系统和操作能力，为阿尔忒弥斯 4 号的着陆做准备。阿尔忒弥斯 3 号将包括与商业着陆器会合和对接，在轨测试对接的飞行器，集成检查生命支持、通信和推进系统，以及测试新的 xEVA 服装。
2028 年，NASA 预计可能进行两次月球着陆尝试：“阿尔忒弥斯 4 号”和“阿尔忒弥斯 5 号”。该机构计划最初每六个月进行一次着陆，并有可能加快节奏。“阿尔忒弥斯 2 号”任务计划尽快发射。此次任务将是半个多世纪以来人类首次飞近月球。美国宇航员 Christina Koch、Victor Glover 和 Reid Wiseman，以及加拿大同事 Jeremy Hansen，将参加这次约十天的绕月飞行任务。自 1972 年以来，美国宇航员就没有踏足过月球。“阿尔忒弥斯 2 号”的发射因技术问题而延误。“阿尔忒弥斯 2 号”目前最早可能发射日期是 4 月 1 日。“阿尔忒弥斯 2 号”的火箭系统已返回机库进行维修，以解决氦气供应问题。
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阿尔忒弥斯 2 号任务将是半个多世纪以来人类首次飞近月球，船员为四名宇航员。
NASA 计划将无人月球飞行频率大幅提高到每月一次。为了实现其雄心勃勃的目标并保持对中国的领先地位，NASA 打算加速其“阿尔忒弥斯”任务，使其更有效率。今后，每年将进行一次“阿尔忒弥斯”任务，并在 2027 年插入一次额外的地球轨道测试任务。
长期计划包括逐步用 Blue Origin 和 SpaceX 的火箭取代 NASA 自己的 SLS 火箭。两家公司目前都在为 NASA 建造月球着陆器。SpaceX 拥有 50 米高的“星舰”，已被指定为“阿尔忒弥斯”任务的着陆器，并配备了下降到地表的升降机。SpaceX 和 Blue Origin 都欢迎 NASA 修订后的计划。
❝ 我们开始了！ ❞
航空航天制造商
SpaceX 表示，它追求“与 NASA 相同的目标，即尽快、最安全地重返月球并实现永久驻留。”
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SpaceX 50 米高的“星舰”已被指定为“阿尔忒弥斯”任务的着陆器，并配备了下降到月球表面的升降机。
核推进和太空商业化
NASA 还计划将核能整合到月球基地，以提供持续的能源供应。此外，该机构计划在 2028 年将首个核动力航天器“Space Reactor 1 (SR-1)”作为“Skyfall”任务的一部分送往火星。SR-1“Freedom”将配备一个由低浓缩铀和二氧化铀驱动的 20 千瓦核反应堆，为其电力推进系统提供电力。此次任务还将向火星部署多个类似“Ingenuity”的火星直升机。由于发生故障时存在放射性污染的风险，在太空探测器中使用核反应堆并非没有争议。然而，核电推进在深空载荷运输和木星以外的高能任务方面具有显著优势。
对于地球轨道和国际空间站（ISS），新计划概述了逐步过渡到商业轨道空间站。NASA 将委托一个政府拥有的核心舱对接国际空间站。商业模块也将首先在国际空间站进行测试。成功测试后，这些新组件将与国际空间站分离，形成独立的太空站。在这种情况下，NASA 将成为“众多利用商业服务的客户之一”。
关键的阿尔忒弥斯任务和里程碑
| 任务 | 目标日期 | 主要目标 | 关键详情 |
|---|---|---|---|
| 阿尔忒弥斯 2 号 | 4 月 1 日（最早） | 50 多年来首次载人绕月飞行 | 四名船员（3 名美国，1 名加拿大）执行约 10 天的任务。因技术问题延误。 |
| 阿尔忒弥斯 3 号 | 2027 年 | 测试商业着陆器和地球轨道上的操作能力 | 不着陆月球。猎户座飞船将与 SpaceX/Blue Origin 的着陆器对接。 |
| 阿尔忒弥斯 4 号和 5 号 | 2028 年 | 月球着陆尝试 | 可能进行两次着陆尝试。最初计划每六个月进行一次。 |
| 月球基地运行 | 2029 年 | 月球基地初步投入运行 | 重点关注南极的地表基础设施。 |
| 宇航员进驻 | 2032 年 | 月球基地宇航员分阶段进驻 | 过渡到永久载人驻留。 |
| Space Reactor 1 (SR-1) | 2028 年 | 测试核推进并部署火星直升机 | 作为“Skyfall”任务的一部分，首个核动力航天器飞往火星。 |
常见问题解答
为什么 NASA 要加速其月球基地计划？
加速主要是由日益加剧的全球太空竞争驱动的，特别是来自中国的竞争，中国计划在 2030 年实现载人登陆月球。NASA 希望保持其在太空探索领域的领先地位。
新计划与之前的计划有何主要区别？
新计划侧重于在月球表面（特别是南极）建立永久载人驻留，而不是建造像月球门户这样的轨道空间站。这代表着向实际地表基础设施的转变。
像 SpaceX 和 Blue Origin 这样的私营公司扮演什么角色？
NASA 越来越多地依赖商业合作伙伴提供关键部件和服务，包括月球着陆器和发射能力。SpaceX（及其“星舰”）和 Blue Origin 都在为“阿尔忒弥斯”任务开发着陆器，它们的参与对于加速的时间表至关重要。
这个雄心勃勃的计划面临哪些最大挑战？
专家指出，需要全新的技术解决方案，目前缺乏能够安全运送人类和物资的认证月球着陆器，以及雄心勃勃的时间表是重大挑战。资金和国际协调也带来了复杂性。
结论
NASA 在“点火”活动中公开宣布的战略转变，反映了其加速月球雄心并巩固美国太空领导地位的决定性举措。这一变化是由于全球太空竞赛，特别是中国加速的努力。尽管该计划雄心勃勃，预计月球基地将于 2029 年投入使用，并分阶段于 2032 年实现宇航员进驻，但专家们对紧迫的时间表仍持怀疑态度。
❝ 该计划行不通。 ❞
前 NASA administrador
然而，NASA 希望通过精简其计划来节省时间，从而保持优势。2026 年和 2027 年将成为实现这些宏伟目标的关键时期。
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