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月球门户

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月球门户
2030年代的月球门户空间站，包括猎户座载人飞船和概念中的可重复使用月球着陆器。
空间站信息
成员数量最多4人（计划）
发射日期2027年（计划）
发射载具獵鷹重型运载火箭
SLS Block 1B运载火箭
发射台肯尼迪航天中心39号发射台
  • 39-A号发射台
  • 39-B号发射台
任务状态取消
加压体积≥125 m3（4,400 cu ft） （计划）
远地点70,000 km（43,000 mi）
近地点3,000 km（1,900 mi）
轨道倾角极地近直线晕轨道（英语：near-rectilinear halo orbit） (NRHO)
轨道周期≈7天
配置图
截至2022年11月16日的舱段配置图

月球门户（英語：Lunar Gateway）空间站，简称门户空间站，是计划於2020年代在月球近直线晕轨道（英语：near-rectilinear halo orbit）上組裝的太空站，目前已被取消。作为阿耳忒弥斯计划的一部分，门户空间站旨在充当宇航员的通讯中心、科学实验室和居住舱[1]。該太空站在2026年被取消以前，曾計劃成为首个位于低地球轨道以外的空间站。[2][3]

与國際太空站类似，月球门户是一个多国合作项目：参与者包括美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）、加拿大航天局（CSA）和阿联酋穆罕默德·本·拉希德航天中心（英语：Mohammed bin Rashid Space Centre）（MBRSC）。該項目亦計劃與各私人太空企業合作，包括SpaceX和諾斯洛普·格魯曼等。

预计将在门户空间站上研究的科学学科包括行星科学、天体物理学、地球观测、太阳物理学、基础空间生物学以及人类健康和表现。[4]至2024年4月，门户空间站計劃正在进行中最初的居住和推进模块的研發與建设。[5][6][7]由包括美国国家航空航天局在内的14个太空机构组成的国际空间探索协调小组（ISECG）认为，在将人类活动扩展到月球、火星以及太阳系更深处的过程中，门户空间站系统将是至关重要的。[8]

美国宇航局2025财年预算中为该项目拨款8.177亿美元。[9]虽然该项目由美国宇航局牵头，但门户空间站与加拿大航天局、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构和商业伙伴合作开发、维护和使用。它将作为无人和载人探索月球南极的中转站，也是美国宇航局前往火星的“深空运输（英语：Deep Space Transport）”概念中建议的中转节点。[10][11][12]

該太空站最初的組件包括能量與推進模塊(Power and Propulsion Element, PPE)以及居住與後勤據點(Habitation And Logistics Outpost, HALO)於2020年代初開始研製[13]，並原定計劃一同於獵鷹重型火箭上發射[14]。該太空站原定計劃由阿提米絲4號組員於2028年首次進駐。

2026年3月，NASA宣布有意取消建造门户太空站的計劃，轉而專注於在2029年至2036年間開發月球表面基地。[15][16]门户空间站的動力和推進元件（PPE）将用于SR-1自由号核动力飞船。[17]

计划於2025年發射的動力和推進元件(PPE)以及居住和後勤前哨站(HALO)概念圖
第一階段早期的门户空间站動力和推進组件（左）、居住和後勤前哨（中心前景）、和貨運飛船（中心背景）的描繪。

名称

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该空间站原名为深空门户（Deep Space Gateway，简称DSG），在美国宇航局2018年提交的2019年美国联邦预算提案中更名为月球轨道平台门户（Lunar Orbital Platform-Gateway，简称LOP-G）。[18][19]2019年2月15日，NASA预算签署成为法律时，[20]国会已承诺拨款4.5亿美元用于初步研究。[20][21]

2019年11月，美國太空總署公布了太空站现在的名称和标志，标志灵感来自象征美国边疆的圣路易斯大拱门。[22]

历史

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初步計劃

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美國太空總署曾於2012年提出深空棲息地(Deep Space Habitat)的地月太空站項目，並於2015年重NextSTEP-2項目中獲得資助作初步評估。[23]2018年2月，美國太空總署宣布NextSTEP項目和國際太空站夥伴研究項目會協助制定此太空站居住艙的需求。[24]

深太空门户太空站初是NASA已取消的小行星重定向任务的一部分[25]。

美国太空總署于2017年11月1日委托了5项为期四个月的研究来借助私人公司之力寻找开发能源与推进系统的经济方法，这些研究的预算合计240万美元。波音、洛克希德·马丁公司、轨道科学公司、内华达山脉公司和Space Systems / Loral公司承担了该研究[26]。这是继2016年下一代空间技术探索伙伴关系第二阶段（英語：Next Space Technologies for Exploration Partnerships-2，简称NextSTEP-2）商业公司研制居住模块之后的又一次计划。这样的方式可以用于深太空门户，也可以用其他商业项目，所以深太空门户可能也会在NextSTEP方式下开发其他组件[27]。

2017年11月7日，美國太空總署向科學界公開募集在地月深空進行的科學實驗，以便制定月球門戶太空站所攜帶的科學載荷。[28] 2018年2月27至3月1日間，深空門戶概念工作坊在科羅拉多州丹佛市舉行，進行了196場關於可能使用深空門戶太空站進行的科學實驗。[29]

2018年，美國太空總署發起革命性航天系統概念學術連結(Revolutionary Aerospace Systems Concepts Academic Linkage, RASC-AL)比賽讓大學為門戶太空站開發不同的系統。參加者被要求於以下四方面進行創新工程研究或分析：門戶太空站無人運用和運作、基於門戶太空站的載人登月方法、門戶太空站作為科學研究的物流挑戰、門戶太空站作為地月太空拖船的可能性。由本科生和研究生組成的隊伍被要求在2019年1月17日前選擇上述四個問題的其中一個並給予回應，之後由美國太空總署選擇其中20組進行進一步的研究。2019年6月，14個參賽隊伍各獲得6000美元的資助，前往佛羅里達州可可比奇舉行的RASC-AL中發表各自的項目。由波多黎各大學提出的「月球探索及通往月極的方法」獲選為優勝。[30]

2018年5月2日，美國太空總署宣布太空探索協調小組(International Space Exploration Coordination Group, ISECG)認定門戶太空站為擴展足跡到月球、火星及太陽系裏更深處的必要部分。該小組是一個由14個（當時）國際太空嘅球組成的無約束力論壇。[31]

國際合作

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2017年9月27日，美俄太空當局发表了关于双方合作的非正式联合声明。[32][33]地月间飞行获得的信息和经验有助于未来月球轨道范围以外进行的深太空探索。深太空门户初期将运行在月球附近的晕轨道（NRHO）[34]。计划开始实施后，太空站的各个组件将由太空发射系统以猎户座飞船有效载荷的形式在任务EM-2至EM-8发射。据俄罗斯航天局称，他们也可能使用质子-M和安加拉-A5M重型火箭发射有效载荷或人员。

组件

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泰雷兹阿莱尼亚航天门户制造团队在法国戛纳的工厂前
美国宇航局和洛克希德·马丁公司的员工与空间站处理设施内部的门户空间站模块训练模型合影
月球门户渲染图
佛罗里达州肯尼迪航天中心空间站处理设施门户空间站模型舱内的四名宇航员

为了支持计划于2028年进行的首次载人空间站任务（阿提米絲4號），门户空间站将以仅由两个模块组成的最小空间站开始：能源与推进模块（PPE）以及居住与后勤模块（HALO）。PPE和HALO都将在地球上组装，并于2027年一起搭载猎鹰重型火箭发射升空。[35][36]预计它们将在9到10个月后到达月球轨道。[37]I-Hab模块由ESA和JAXA共同研发，将作为阿耳忒弥斯4号载人猎户座任务的联合有效载荷，搭载在SLS Block1B上发射。[38]所有模块将采用国际对接系统标准（英语：International Docking System Standard）对接。[39]

计划模块

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能源与推进模块（英语：Power and Propulsion Element）（PPE）

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为空间站和离子推进器发电，原計劃与HALO模块一同发射。最初作為小行星改道任務（英语：Asteroid Redirect Mission）的載具推進系統(Asteroid Redirect Vehicle propulsion system)而研發，該任務於2018年取消後，此模塊被改作月球門戶太空站的能源與推進模塊。2017年11月1日，美國太空總署正式委託私人公司對開發此模塊的經濟性進行長四個月的研究。五項委託分別給予波音、洛歇馬丁、諾格、內華達山脈公司和太空系統／Laurel，合共花費240萬美元。[40][41]這些合約是與2016年批出的NextSTEP-2項目均對研發及製作陸上原型居住艙進行研究，並期望把成果應用到月球門戶或其他商業應用。[42]

該模塊會使用4枚Busek（英语：Busek）研發各6千瓦的BHT-6000霍爾效應推進器[43][44][45]，以及3枚美國太空總署和洛克達因航太（英语：Aerojet Rocketdyne）聯合研發各12千瓦的先進電力推進系統（英语：Advanced Electric Propulsion System），合共提供約5千瓦的推力[46]此模塊的製造合約在2019年被批給麦克萨科技，但1年示範期後美國太空總署行駛了接管開發此模塊的權利[47]。此模塊的預期壽命為15年。[48] 2023年末，此模塊的推進器在進行飛行資格測試。[49]

2026年3月，NASA宣布取消建造门户太空站的計劃[16]，门户空间站的動力和推進元件（PPE）将改用于SR-1自由号核动力飞船作推進器。[17]

居住与后勤模块（英语：Habitation and Logistics Outpost）（HALO）

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亦稱為基本居住模塊(Minimal Habitation Module)，前稱運用模塊(Utilization Module)。由諾斯羅·普格魯曼基於天鵝座貨運飛船建造，为空间站提供长期居住的条件，提供一个猎户座飞船和一個載人降落系統的对接口。原計劃与PPE一同在2027年由猎鹰重型发射。

此模塊的初期計劃在下一代太空科技探索合作計劃2（英语：NextSTEP-2）下進行。[50]在2024年川普政府定下的目標下，美國太空總署認為項目進度落後，因此需要加快此模塊的研發進度。2019年7月，美國太空總署宣布只與諾斯羅·普格魯曼簽訂合約建造此模塊[51][52]，因為在NextSTEP-2項目下只有諾格公司擁有在指定時間內完成設計及建造此模組的能力。[53]

諾格公司提供了兩個方案：「基本」設計長6.1米，直徑3米，基於天鵝座貨運飛船打造；「進階」設計為7米長，直徑4.4米，修改自天鵝座貨運飛船的設計。艙體外設置側向對接口、散熱器(Body-Mounted Radiators, BMRs)、電池及通訊設備。美國太空總署選擇了「基本」設計，因為此設計與現役天鵝座飛船共用零部件，亦可以在天鵝座飛船上測試維生系統。[54][55]

居住與後勤模塊原定計劃搭載三個科學載荷：由美國太空總署建造的「太陽物理學環境與輻射測量實驗套件(Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite, HERMES)」，以及有歐洲太空總署建造的「歐洲輻射感測陣列(European Radiation Sensors Array, ERSA)」和「劑量測定陣列(Internal Dosimetry Array, IDA)」。

欧洲燃料补给、基础设施与通信服务系统模块（英语：European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications）（ESPRIT）

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为空间站提供燃料、通信和一个货运飞船对接口。其第一部分Lunar Link随HALO一同发射，第二部分Lunar View将于2029年阿提米絲5號任务发射。

月球国际居住模块（英语：Lunar I-Hab）（Lunar I-HAB）

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一个附加居住舱，将于2028年阿提米絲4號任务发射。

加拿大臂3（英语：Canadarm3）

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一对机器人遥控机械臂，一大一小，与航天飞机加拿大臂和国际空间站加拿大臂2大致相似。

乘员科学气闸舱（英语：Crew and Science Airlock Module）

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用于支持舱外活动，并为深空运输（英语：Deep Space Transport）航天器提供对接口，将于2031年由阿耳忒弥斯6号任务发射。

往返航天器

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参见

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参考文献

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  1. ^ 引用错误：没有为名为nasa2的参考文献提供内容
  2. ^ FY 2022: NASA Budget Request (PDF). NASA. 28 May 2021 [1 June 2021]. （原始内容存档 (PDF)于2021-05-28）. 
  3. ^ Jackson, Shanessa. Competition Seeks University Concepts for Gateway and Deep Space Exploration Capabilities. nasa.gov. NASA. 11 September 2018 [19 September 2018]. （原始内容存档于17 June 2019）. 
  4. ^ Mahoney, Erin. NASA Seeks Ideas for Scientific Activities Near the Moon. nasa.gov. NASA. 24 August 2018 [19 September 2018]. （原始内容存档于9 June 2019）. 
  5. ^ Hambleton, Kathryn. Deep Space Gateway to Open OpportunitiesArtemis for Distant Destinations. nasa.gov. NASA. 28 March 2017 [April 5, 2017]. （原始内容存档于27 September 2017）. 
  6. ^ РОСКОСМОС – NASA СОВМЕСТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДАЛЬНЕГО КОСМОСА (ROSCOSMOS – NASA JOINT RESEARCH OF FAR COSMOS). [September 29, 2017]. （原始内容存档于10 September 2019） （俄语）. 
  7. ^ Weitering, Hanneke. NASA and Russia Partner Up for Crewed Deep-Space Missions. Space.com. 27 September 2017 [5 November 2017]. （原始内容存档于10 September 2019）. 
  8. ^ NASA. Gateway Memorandum for the Record (PDF). nasa.gov. NASA. 2 May 2018 [19 September 2018]. （原始内容存档 (PDF)于25 July 2019）. 
  9. ^ FY 2025 Budget Estimates (PDF). [2025-04-09]. （原始内容存档 (PDF)于2025-04-27）. 
  10. ^ Gebhardt, Chris. NASA finally sets goals, missions for SLS – eyes multi-step plan to Mars. nasaspaceflight.com. NASASpaceflight. 6 April 2017 [19 September 2018]. （原始内容存档于21 August 2017）. 
  11. ^ Hambleton, Kathryn. Deep Space Gateway to Open OpportunitiesArtemis for Distant Destinations. nasa.gov. NASA. 28 March 2017 [April 5, 2017]. （原始内容存档于27 September 2017）. 
  12. ^ Gatens, Robyn; Crusan, Jason. Cislunar Habitation and Environmental Control and Life Support System (PDF). nasa.gov. NASA. [March 31, 2017]. （原始内容 (PDF)存档于2017-03-31）. 
  13. ^ 引用错误：没有为名为nasa-20260108的参考文献提供内容
  14. ^ 引用错误：没有为名为sfn-20210209的参考文献提供内容
  15. ^ NASA plans moon base instead of orbital lunar station. dw.com. [2026-03-25] （英语）. 
  16. ^ 16.0 16.1 Nasa abandons orbiting lunar station plan in favor of $20 billion 'moon base'. The Independent. 2026-03-24 [2026-03-25] （英语）. 
  17. ^ 17.0 17.1 NASA Unveils Initiatives to Achieve America’s National Space Policy - NASA. [2026-03-26] （美国英语）. 
  18. ^ Davis, Jason. Some snark (and details!) about NASA's proposed lunar space station. The Planetary Society. February 26, 2018 [February 26, 2018]. （原始内容存档于February 26, 2018）. 
  19. ^ Yuhas, Alan. Trump's Nasa budget: flying 'Jetson cars' and a return to the Moon. The Guardian. 2018-02-12 [2018-02-25]. （原始内容存档于18 July 2019）.  参数|newspaper=与模板{{cite web}}不匹配（建议改用{{cite news}}或|website=） (帮助)
  20. ^ 20.0 20.1 Foust, Jeff. Final fiscal year 2019 budget bill secures $21.5 billion for NASA. Space News. February 17, 2019 [April 8, 2023]. 
  21. ^ NASA just got its best budget in a decade. planetary.org. [27 February 2019]. （原始内容存档于16 February 2019）. 
  22. ^ Pearlman, Robert Z. NASA Reveals New Gateway Logo for Artemis Lunar Orbit Way Station. space.com. September 18, 2019 [28 June 2020]. （原始内容存档于28 June 2020）. 
  23. ^ Messier, Doug. A Closer Look at NextSTEP-2 Deep Space Habitat Concepts. Parabolic Arc. August 11, 2016 [19 September 2018]. （原始内容存档于16 September 2018）. 
  24. ^ 引用错误：没有为名为nasa-20180502的参考文献提供内容
  25. ^ NASA Seeks Information on Developing Deep Space Gateway Module （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Jeff Foust, Space. 29 July 2017.
  26. ^ Jimi Russell. NASA Selects Studies for Gateway Power and Propulsion Element. [2017-11-02]. （原始内容存档于2018-01-12）. 
  27. ^ Erin Mahoney. NextSTEP Partners Develop Ground Prototypes to Expand our Knowledge of Deep Space Habitats. NASA. [2017-11-06]. （原始内容存档于2017-04-10）. 
  28. ^ 引用错误：没有为名为nasa-20180824的参考文献提供内容
  29. ^ Deep Space 2018 Program (PDF). Lunar and Planetary Institute. Universities Space Research Association. [27 January 2023]. 
  30. ^ Students Blaze New Trails in NASA Space Exploration Design Competition. NASA. 21 June 2019 [5 July 2019].  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  31. ^ A statement from NASA regarding partnerships and development of the Lunar Orbital Platform-Gateway (PDF). [2026-01-19] （美国英语）. 
  32. ^ "РОСКОСМОС - NASA. СОВМЕСТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДАЛЬНЕГО КОСМОСА (ROSCOSMOS - NASA. JOINT RESEARCH OF FAR COSMOS)". [2017-09-29]. （原始内容存档于2019-09-10）. 
  33. ^ Weitering, Hanneke. NASA and Russia Partner Up for Crewed Deep-Space Missions. Space.com. 2017-09-27 [2017-11-05]. （原始内容存档于2019-09-10）. 
  34. ^ Godwin, Curt. NASA's human spaceflight plans come into focus with announcement of Deep Space Gateway. Spaceflight Insider. 2017-04-01 [2017-04-02]. （原始内容存档于2017-07-31）. 
  35. ^ "Artemis Programs: NASA Should Document and Communicate Plans to Address Gateway's Mass Risk" （页面存档备份，存于互联网档案馆）. GAO. 31 July 2024. Retrieved 31 July 2024.
  36. ^ NASA, Gateway Overview. NASA. 3 May 2024 [8 May 2024]. （原始内容存档于2024-11-09）. 
  37. ^ Foust, Jeff. NASA refines plans for launching Gateway and other Artemis elements. spacenews.com. SpaceNews. 14 May 2020 [18 May 2020]. （原始内容存档于16 May 2020）. 
  38. ^ NASA FY 2022 Budget Estimates (PDF): PDF page 97, in-text page DEXP-67. [2025-04-09]. （原始内容存档 (PDF)于2021-06-10）. Delivery of I-Hab to the Gateway will be via the SLS Block 1B launch vehicle with Orion providing orbital insertion and docking. 
  39. ^ Patel, Neel V. NASA Unveils Deep Space Gateway and Transport Architectures. Inverse. 2017-04-04 [2024-05-08]. （原始内容存档于2017-06-08） （英语）. 
  40. ^ Russell, Jimi. NASA Selects Studies for Gateway Power and Propulsion Element. nasa.gov. NASA. November 2017 [2 November 2017]. （原始内容存档于12 January 2018）.  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  41. ^ 引用错误：没有为名为SN-20171103的参考文献提供内容
  42. ^ Gatens, Robyn; Crusan, Jason. Cislunar Habitation and Environmental Control and Life Support System (PDF). nasa.gov. NASA. [March 31, 2017].  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  43. ^ 引用错误：没有为名为SN-20190523的参考文献提供内容
  44. ^ 引用错误：没有为名为Cassady_2018的参考文献提供内容
  45. ^ Maxar and Busek Thruster System for NASA Lunar Gateway Passes Critical Milestone. PR Newswire (新闻稿). [2021-04-28] （英语）. 
  46. ^ Advanced Electric Propulsion System passes full-power test milestone. New Atlas. 15 November 2019. 
  47. ^ 引用错误：没有为名为nsf-20180911的参考文献提供内容
  48. ^ Jason Crusan. Gateway Update 互联网档案馆的存檔，存档日期3 August 2020. NASA Advisory Council, Human Exploration and Operations Committee, 7 December 2018 公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  49. ^ True Blue: High-Power Propulsion for Gateway. NASA. [2024-03-31] （美国英语）. 
  50. ^ Lehnhardt, Emma. GATEWAY PROGRAM ACQUISITION STRATEGY OVERVIEW (PDF). 70th International Astronautical Congress. 21-25 October 2019. 
  51. ^ Lehnhardt, Emma. GATEWAY PROGRAM ACQUISITION STRATEGY OVERVIEW (PDF). 70th International Astronautical Congress. 21-25 October 2019. 
  52. ^ NASA Gateway Program Justification For Other Than Full and Open Competition For The Minimal Habitation Module. spaceref.com. 24 July 2019 [2022-01-08]. [永久失效連結]
  53. ^ Lehnhardt, Emma. GATEWAY PROGRAM ACQUISITION STRATEGY OVERVIEW (PDF). 70th International Astronautical Congress. 21-25 October 2019. 
  54. ^ NASA signs Gateway habitat design contract with Northrop Grumman. Spaceflight Now. 9 June 2020 [13 August 2020]. 
  55. ^ Gebhardt, Chris. Northrop Grumman outlines HALO plans for Gateway's central module. NASASpaceflight.com. 7 August 2020 [13 August 2020]. （原始内容存档于2022-01-06）. 

外部链接

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