人类大约半个世纪以来首次重返月球；彻底解说NASA载人月球飞越任务“阿耳忒弥斯二号”

第一步登月，第二步失落

人类自古以来就对月球有着特殊的感情。夜空中的月亮，照亮了黑暗中的道路，支撑着人们的旅程。盈亏在视觉上表明了时间的流逝，作为日历和节日的标准，也与农业季节相关。月亮也唤起人们对遥不可及的地方的向往，充满孤独、渴望和重生的感觉，也成为神话、故事和歌曲的背景。

随着我们进入望远镜时代，这种浪漫的品质发生了变化。 17世纪初，天文学家伽利略（1564-1642）表明，月球表面并不完全平坦，而是有山脉和山谷的复杂地形。从那时起，陨石坑和山脉就被命名了，随着摄影和光谱观测的进步，月球逐渐显露出自己是一个岩石天体。

即使观测技术取得进步，月球在很长一段时间内仍然是人类无法企及的世界。然而，进入20世纪，冷战时期的太空竞赛标志着一个转折点。苏联和美国相继发射月球探测器，先是靠近月球进行观测，然后环绕月球运行并进行观测，最后登陆月球表面。

这些努力的顶峰是美国的阿波罗计划。巨型土星五号火箭和阿波罗宇宙飞船为宇航员创建了一个往返月球的系统。 1969年7月，阿波罗11号成功登陆月球，其指挥官尼尔·阿姆斯特朗在月球表面迈出了重大一步。这一刻，人类一直对月球抱有的浪漫，因科技而变成了现实。

然而，载人月球探测在1972年阿波罗17号之后就停止了。最大的原因是，登月本身就是冷战时期作为国家目标的“政治挑战”，而随着这一目标的实现，优先级迅速下降。另一个因素是需要应对国内外日益严重的各种政策问题。

此外，成本是一个主要障碍。虽然阿波罗计划有效地实现了在短时间内登陆月球的目标，但其预算太大而无法继续进行。换句话说，他们同时失去了“继续的必要性”和“继续的机制”。

返回月球的尝试并非从未发生过。 2000年代，NASA启动了旨在重访月球的“星座计划”，但由于火箭和航天器研制延迟等技术因素，以及政府更迭的政治环境，这一计划从未实现。

“阿耳忒弥斯计划”启动

在此情况下，2017年，特朗普总统明确表示美国将再次进行载人月球探测。 2019年，该计划加速推进，最后期限为“2024年载人登月”，这一趋势后来形成为“阿尔忒弥斯计划”。

阿耳忒弥斯以希腊神话中的月亮女神命名。顺便说一句，阿波罗（希腊语阿波罗）和阿耳忒弥斯是双胞胎，阿波罗计划的名字就来自于阿波罗。

阿耳忒弥斯计划重返月球的原因是越来越多的人认为月球不仅是一个目的地，而且是人类活动的舞台。

其背后有一个科学发现。自20世纪90年代以来，无人月球探测器获得的数据不断积累证据，表明月球极地地区存在着水的冰，即阳光照射不到的“永久阴影”。水可以用作饮料，如果可以通过电解将其分离为氧气和氢气，则可以用作呼吸氧气或火箭燃料。换句话说，如果可以在月球本地获取水而不需要从地球引入水，那么继续留在月球表面的障碍将大大降低。

同时，还有中国的存在。近年来，中国发射了一系列月球探测器，除了在月球表面成功行驶外，中国还取得了采集月壤和岩石样本并带回地球（样本返回）等成果。日本还专注于载人航天发展，运营自己的空间站并积累技术和知识，目标是在2030年将载人送上月球。这些发展使月球探索再次显得具有竞争力。

阿耳忒弥斯计划的重要之处在于，它不仅仅是阿波罗计划的重演，而是融合了对其终止原因的经验和反思。换句话说，我们不仅试图建立“前往月球的技术”，而且还试图建立“继续前往月球的系统。”

机制之一是建立一个可以持续向月球运输和补给的系统。像阿波罗计划这样的方法，每次任务都会丢弃火箭和航天器，成本高昂，而且容易受到政治和预算波动的影响。因此，阿耳忒弥斯计划正在建设月球空间站“门户”，并推进可重复使用的月球着陆器的开发，同时像搭积木一样搭建必要的基础设施和技术。

另一件事是国际合作。阿波罗计划仅在美国进行，但阿耳忒弥斯计划的作用将以美国为中心，欧洲、加拿大、日本等国家共同承担责任。例如，日本负责开发“门户”上人们生活所必需的环境控制和生命支持系统，以及将宇航员送上月球的月球车。

另一种机制是利用私营公司。在阿波罗计划中，火箭和航天器由政府（NASA）运营，但近年来私营公司已经能够开发和运营低成本、高性能的火箭和航天器。因此，虽然NASA负责阿尔忒弥斯计划的核心部分，但SpaceX和蓝色起源等私营公司正在根据NASA的合同开发载人登月器（HLS），它将把宇航员带到月球表面。此外，该公司计划利用私营公司的商业服务进行无人月球表面运输，以降低总成本。

由于纳入了这些目标和机制，阿尔忒弥斯计划与阿波罗计划有很大不同。在阿波罗计划中，每次任务最多持续两周左右，在1972年阿波罗17号之后就停止了。而阿耳忒弥斯计划则旨在让宇航员轮流访问月球表面并不断探索。

此外，我们还致力于以月球为立足点，载人探索火星。要实现载人火星探索，有很多挑战，不仅是技术上，还有医学上，首先要验证人类是否可以去火星。例如，往返火星至少需要两到三年的时间，但尚不清楚人类的身体或精神上是否有能力维持这种长途飞行。

因此，计划通过阿耳忒弥斯计划的月球探测，明确实现载人火星探测会出现哪些问题，需要什么样的技术来解决这些问题，并进行必要的技术开发和论证。

SLS 火箭和猎户座飞船

实现阿尔忒弥斯计划的关键是巨型火箭“太空发射系统（SLS）”和载人飞船“猎户座”。

SLS直径为84m，总长为98m，大致相当于一栋30层的建筑。它能够将约 27 吨的重物发射到月球轨道上，美国宇航局将其称为“巨型月球火箭”，它是世界上正在使用的最大、最强大的火箭。

飞机以巨大的橙色第一级机身为中心，两侧有细长的白色助推器，第二级机身和猎户座安装在尖端。第一级机身和助推器采用航天飞机零件和技术。

猎户座直径约5米，长约8米，由运载宇航员的乘员舱和包含燃料、发动机、太阳能电池等的服务舱组成。它看起来与阿波罗飞船类似，但稍大一些。

猎户座的研发始于2005年，经过计划和设计的修改等诸多波折，于2014年12月进行了无人飞行任务“探索飞行测试1（EFT-1）”，以测试乘员舱。发射后，飞船绕地球两圈后返回，检查乘员舱、机载设备、隔热罩等性能。

经过进一步发展和完善，阿尔忒弥斯项目的首次任务“阿尔忒弥斯一号”于2022年11月16日进行。SLS和猎户座首次发射，经过大约25天的飞行，降落在太平洋，并于12月11日回收。这展示了飞月、绕月作业、返回地球的一系列技术和可操作性。

根据通过任务获得的数据，正在进一步开发和改进，为首次载人飞行任务阿耳忒弥斯二号做准备。

阿耳忒弥斯二号

阿尔忒弥斯二号是阿尔忒弥斯计划的首次载人飞行。四名宇航员飞越月球并返回地球。目的是在未来载人探月之前，演示载人航天器在地球和月球之间的往返旅行。

Artemis II 将有四名参与者：NASA 宇航员里德·怀斯曼、维克多·格洛弗和克里斯蒂娜·科赫，以及加拿大航天局 (CSA) 宇航员杰里米·汉森。

猎户座的宇航员将其命名为“Integrity”（意思是诚实和正直）。

目前计划于 2026 年 4 月之后发布（截至 2026 年 2 月 23 日）。

搭载猎户座的SLS发射后，第一级（核心级）和第二级火箭将分离，第一级将重新进入大气层并燃烧。然后，第二级火箭发射将把猎户座送入绕地球轨道，另外一次发射将把它移入更高高度的轨道。

在这个轨道上，猎户座将与第二级火箭分离，宇航员将确认生命支持系统和其他系统的功能，同时还将展示对未来任务至关重要的交会技术，目标是分离的第二级火箭。

在飞行的第二天，猎户座发射火箭发动机并进入飞往月球的轨道。自由返回轨道用于在地球和月球之间旅行。这是一条月球引力弯曲其行进方向的路径，使其能够绕月球背面飞行，然后返回地球。如果在这个轨道上，即使途中出现重大问题，也能自然返回地球，安全性很高。

猎户座将逐渐接近月球，发射后第六天，猎户座将进行月球飞越。计划它将经过距离月球背面约 7,400 公里至 10,300 公里的地方，不过这会根据发射日期而有所不同。当它穿过月球背面时，从地球上看不到它，因此与地面的通讯有时会中断。即使是有计划的，在通讯恢复之前的沉默也将是一个紧张的阶段。

在月球掉头后，猎户座将在大约四天后返回地球。载有宇航员的乘员舱将重新进入地球大气层并变得灼热，然后打开降落伞并溅入太平洋。从发射到返回的任务周期预计约为10天。

2028 年载人登月和火星

如果阿耳忒弥斯 II 成功，定于 2028 年载人登月任务“阿耳忒弥斯 III”的准备工作将会加速。

阿耳忒弥斯三号的目的是将宇航员送往月球南极进行探索。猎户座载有四名宇航员，将与 SpaceX 开发的载人月球着陆器 HLS（人类着陆系统）在绕月轨道上对接。随后，两名宇航员将前往 HLS，降落在月球表面，并在那里度过大约一周的时间。

在随后实施阿尔忒弥斯 IV 之前，Gateway 的“PPE（动力和推进）”模块和“HALO（居住和后勤）”模块将发射并进入绕月轨道。

Artemis IV 将是宇航员首次使用 Gateway 执行任务。首先，我们会到达网关并连接“I-Hab（国际公寓楼）”模块。随后，两名宇航员将转移到 HLS 并下降到月球表面进行探索。因此，通过名为“门户”的港口进行的持续月球探索将正式开始。 NASA 已将 Artemis IV 的发射日期定在 2028 年 9 月之后。

之后，探索将继续进行，阿尔忒弥斯五号、六号……未来的某一天，日本宇航员踏上月球的那一天将会到来。

阿耳忒弥斯计划的视线延伸至火星。 NASA将阿耳忒弥斯计划定位为“从月球到火星的架构”，其想法是通过积累长期停留在月球表面和月球表面所需的技术和知识来进行载人火星探索。

然而，载人探索火星并不容易。火星比月球远得多，光是去那里再回来就需要两到三年的时间。与地球的通讯存在4到24分钟的延迟，即使飞船出现重大故障或宇航员受伤或生病，在紧急情况下也无法提供帮助或返回家园。还有许多医学和伦理问题。成本也可能很高。问题将是如何在降低成本的同时解决未知问题。

尽管如此，载人火星探索仍然是一项值得人类挑战的挑战。火星不仅仅是一个遥远的目的地。在物资和救援都无法到达的地方，人们的生存能力、决策能力、修复故障能力以及调动有限资源维持收支平衡的能力都受到考验。

这种力量将为地球上所有生物（包括人类）增加未来的选择。此外，火星是探索过去生命存在的可能性和地球命运的完美场所。通过这些挑战培养的技术和运营智慧将成为传承给下一代的基础，也将成为构建富有成效的国际合作框架的支架。

从前，月光照亮了漆黑的夜晚，支撑着人们的前行。接下来，月球将照亮通往火星的道路。我们只能仰望的红星之地，终有一天会成为我们眼前的一道风景，成为人们可以居住的地方。阿耳忒弥斯二号是迈向这一未来的重要一步。

作家

鸟岛慎也（鸟岛慎也）

1987年出生。主要从事空间开发、空间科学和天文学领域的研究和写作。我一生的工作是研究太空探索的历史。他是《Elon Musk》一书的作者（合着，由 Yosensha 出版），并为多种媒体撰写文章，包括月刊《军事研究》杂志。报纸、电视、广播中也有很多评论。我也喜欢火车，因为它有“轨道”连接。

网站：淡蓝色。空间 (https://pale-bluespace/)

注：探索天界｜注(https://notecom/celestial_worlds)

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