阿耳忒弥斯计划

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阿尔忒弥斯计划
Artemis program
国家 美国
组织发起方：美国国家航空航天局
参与方：
目标可持续的有人月球探测
状态进行中
航天计划信息
花费93亿美元（2012年－2025年）
53亿美元（2021年－2025年）[1]
持续时间2017年，​7年前​（2017）至现今[2]
首次航天飞行阿提米丝1号
首次载人航天飞行阿提米丝2号（不早于2024年11月）
发射地点卡纳维拉尔角空军基地
肯尼迪航天中心
SpaceX星港
航天器信息
载人航天器月球门户、猎户座太空船、星舰人类登陆系统
运载火箭太空发射系统、星舰、猎鹰重型运载火箭、商业运载火箭

阿耳忒弥斯登月计划[注 1][4]（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6个合作机构：欧洲空间局、日本宇宙航空研究开发机构、德国航空航天中心、意大利航天局、以色列航天局 、加拿大太空局，目标是实现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、月球门户太空站和商业载人著陆系统，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2023年10月，已有29个国家和1个地区签署了协定[3]， 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[5] 。

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）期间和被取消之后开发的。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，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2025年进行，阿提米丝3号载人登月计划将于2026年进行，阿提米丝4号将于2028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[6][7]。

其中，阿提米丝3号会将第一位女性和第一位有色人种送至月球[8]，也是首次多国合作登月。

命名[编辑]

该计划以希腊神话中月神阿尔忒弥斯命名，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（1961–1972年）。

历史[编辑]

参见：阿提米丝任务列表

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[9]。

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[10]。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[11]。

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[12]。

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[13]。下一次发射窗口为9月3号[14]。

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[15]。

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[编辑]

计划中的阿耳忒弥斯任务

猎户座[编辑]

主条目：猎户座飞船

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[16][17][18]。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”[19][20]。有关法案于同年10月成为法律，星座计划宣告终结[21]。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[编辑]

主条目：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[22][23]。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。

第一阶段早期网关与动力和推进组件（左）、居住和后勤前哨（中心前景）、和货运飞船（中心背景）的描绘。

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[24]，由EM-4任务发射。
  • 气闸模块（英语：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。

载人著陆系统[编辑]

星际飞船载人著陆系统[编辑]

星际飞船载人著陆系统是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，较小的著陆发动机将安装在星舰的上半部分。

Dynetics载人著陆系统[编辑]

Dynetics方法可实现近期的可重用性和可持续性，并提供强大的，商业支持的著陆能力，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。[25]

高级探索著陆器[编辑]

高级探索著陆器是NASA小组的三阶段著陆器概念，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馀旅程。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著陆器，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。[来源请求]

波音的著陆系统[编辑]
主条目：Boeing Lunar Lander

这是一项设计月球著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。[26]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著陆器设计的回应。[27]

月球巡游车[编辑]

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[28]。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）[29]，本次探月任务的预期发射时间是2029年[30]。

Dragon XL[编辑]

主条目：龙XL号货运飞船

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。[31]

运载火箭[编辑]

根据NASA 于2020年5月概述并于2021年7月授予HLS 合约进行完善的早期任务概念，计画支援阿耳忒弥斯计画的主要地球发射运载工具将包括用于猎户座飞船的NASA太空发射系统火箭、猎鹰重型运载火箭用于月球门户的各种组件， 以及用于最终交付HLS车辆的星舰人类登陆系统配置。 其他标准 SpaceX 星际飞船稍后可能会用于满足其他尚未确定的船员和/或货物装卸任务需求。 稍后还将使用额外的运载火箭来提供 CLPS 货运服务。 欧洲亚利安6号运载火箭已被提议于2019年7月成为该计划的一部分。[32]

运载火箭
运载火箭 任务 有效载荷 每次发射的
预计成本 		首次发射
近地轨道 (LEO) 地月转移 (TLI)
SLS Block 1 载人运输 95 t 27 t US$20亿 2022年[33]
SLS Block 1B 载人运输,
I-HAB Gateway Module 		105 t 42 t US$20亿 开发中（2028年）
SLS Block 2 Crew transportation,
Heavy payloads 		130 t 45 t US$20亿 开发中（2029年后）
猎鹰重型运载火箭 Dragon XL launches,
two Gateway modules,
VIPER 		63.8 t US$1.5亿
(expendable)[34] 		2018 年 2 月 6 日
火神火箭 CLPS missions 27.2 t 12.1 t US$8.2亿–20亿 2024 年 1 月 8 日
猎鹰9号运载火箭 CLPS missions 22.8 t US$6200万[35] 2010年
电子号运载火箭 CAPSTONE 0.3 t US$750万[36][37] 2017年
SpaceX星舰 Starship HLS,
heavy CLPS payloads 		150 t 150 t[a] US$200万（目标）[38][b] 2023 年 4 月 20 日
亚利安6号运载火箭 Argonaut 21.6 t €1.15亿[39][40] 2024 年夏季[41]
  1. ^ 需要在近地轨道 (LEO)加油
  2. ^ 每次发射。 可能需要加油发射

太空人[编辑]

2020年1月10日，美国太空总署第22批宇航员 （昵称为“乌龟”）毕业并被分配到阿耳忒弥斯计画。 该小组包括两名加拿大太空局（CSA）宇航员。 该团体的昵称来自于之前的宇航员团体“八球(The 8-Balls)”，这一传统可以追溯到 1962 年的“水星计划7人 (The Mercury Seven)”，随后“新9人小组(Next Nine)”的绰号也随之而来。 他们之所以被赋予这个名字，很大程度上是因为飓风哈维。 一些太空人将执行阿耳忒弥斯登月任务，并可能成为第一批飞往火星的机组人员。

签约国家[编辑]

主条目：阿尔忒弥斯协定

目前，阿尔忒弥斯协定已有美国、法国[42]、澳大利亚、加拿大、日本、卢森堡、意大利、英国、阿联酋、乌克兰、纽西兰、巴西、韩国、巴林、罗马尼亚、以色列、墨西哥、新加坡[43]、曼岛[44]、沙特阿拉伯 [45]、哥伦比亚[46]、波兰[47]、尼日利亚、卢旺达[48]、西班牙[49]、厄瓜多尔[50]和印度[51]共27个国家及地区签署并加入。

图片库[编辑]

参见[编辑]

注释[编辑]

  1. ^ 美国国家航空航天局使用的简体中文译名为“阿尔忒弥斯计划”。[3]

参考文献[编辑]

  1. ^ NASA Office of Inspector General. NASA's Management of the Artemis Missions (PDF) (报告). NASA: 21. 15 November 2021 [18 January 2023]. （原始内容存档 (PDF)于2021-11-15）. To account for all Artemis costs for FYs 2021 through 2025, including Phase 2 projects like the SLS Block 1B, Mobile Launcher 2, and Gateway, we found that $25 billion should be added to the Artemis Plan's estimated costs, increasing the total costs over this 5-year period to $53 billion. Furthermore, when considering the $40 billion already spent on the Artemis mission from FYs 2012 to 2020, the total projected cost through FY 2025 becomes $93 billion. 
  2. ^ Explore moon to Mars. NASA. [2019-05-19]. （原始内容存档于2021-04-07）. 
  3. ^ 3.0 3.1 NASA: Artemis Accords. NASA. [2023-10-24]. （原始内容存档于2020-05-16）. 
  4. ^ 8月29日译名发布：阿耳忒弥斯登月计划_《参考消息》官方网站. www.cankaoxiaoxi.com. [2022-08-29]. （原始内容存档于2022-09-02）. 
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  6. ^ NASA's management of the Artemis missions (PDF). NASA Office of Inspector General. "What We Found" section at 3th and 4th page. 15 November 2021 [22 November 2021]. （原始内容存档 (PDF)于15 November 2021）. 
  7. ^ Davis, Jason. NASA's Artemis program will return astronauts to the moon and give us the first female moonwalker. NBC News. June 11, 2019 [2022-08-27]. （原始内容存档于2022-09-03） （英语）. 
  8. ^ With Artemis missions. NASA. [2022-03-16]. （原始内容存档于2020-03-03） （英语）. 
  9. ^ 李晋阳. 浅析美国《阿尔忒弥斯协定》中的“安全区”. 国际太空. [2022-03-29]. （原始内容存档于2022-03-16）. 
  10. ^ NASA與SpaceX簽29億美元太空船合約 最快2024年登月. www.cna.com.tw. [2021-05-12]. （原始内容存档于2021-05-12） （中文（台湾））. 
  11. ^ 馬斯克窘了 NASA暫擱SpaceX逾800億元登月合約. 自由时报. 2021-05-01 [2022-03-29]. （原始内容存档于2021-05-02）. 
  12. ^ 美国重返月球？再等一年！NASA宣布登月推迟至2025年. [2022-03-29]. （原始内容存档于2021-11-11）. 
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  14. ^ NASA: Artemis I. NASA. [2022-08-30]. （原始内容存档于2022-03-15）. 
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  19. ^ 存档副本. [2020-06-01]. （原始内容存档于2019-02-20）. 
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  33. ^ 引用错误：没有为名为nasa-20221108的参考文献提供内容
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外部链接[编辑]

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