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阿耳忒弥斯计划

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阿耳忒弥斯计划
Artemis program
国家 美国
组织發起方：美国国家航空航天局
参与方：
目标可持續的有人月球探测
状态進行中
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，​8年前​（2017）至現今[2]
首次航天飞行阿提米絲1號[3]
首次载人航天飞行阿提米絲2號[4]
发射地点
航天器信息
载人航天器
运载火箭

阿耳忒弥斯登月计划[註 1][6]（英語：Artemis program）是一项國際合作的月球探索计划，由美国国家航空航天局（NASA）主導，於2017年正式啟動。有8個合作機構：欧洲空间局、日本宇宙航空研究開發機構、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、英國航天局和阿联酋穆罕默德·本·拉希德太空中心（英语：Mohammed bin Rashid Space Centre）。阿耳忒弥斯計劃將自1972年阿波羅17號任務以來首次在月球上重建人類存在。 該計劃初始阶段将尝试让第一位女性和第一位有色人种登陆月球，并首次实现多國合作登月；而長期目標是在月球上建立一個永久基地，並促進人類前往火星的任務。

阿耳忒弥斯計畫的兩個主要要素源自於現已取消的星座計畫：獵戶座飛船、和太空發射系統（作為戰神五號運載火箭的后继者）。該計劃的其他部分，例如载人着陆系统和月球基地，正在由多国政府航天機構和私營航天公司開發。开发活动受到《阿尔忒弥斯协定》和政府合約的約束。

獵戶座飛船的首次發射和首次使用太空發射系統最初定於2016年，但面臨多次延誤；2022年作為无人的阿耳忒弥斯1號任務發射，搭載機器人和人體模型，阿提米絲2號載人發射於2026年發射。[4]截至2026年4月，按照新的計劃，先前的计划重要组成部分——月球轨道的载人空间站月球门户被取消，阿提米絲3號載人近地軌道對接計劃將於2027年進行，阿提米絲4號將於2028年初登月，阿提米絲5號將於2028年末發射。[7]之後，NASA預計從那時起，每年都會進行月球登陸。然而，一些觀察家指出，由於美国国家航空航天局對承包商管理不善，該計劃的成本和時間表可能會超支和延遲[8][9]。

命名

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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）。

概述

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計劃中的阿耳忒弥斯任務

阿耳忒弥斯計劃是圍繞著一系列太空發射系統（SLS）任務組織的。這些太空任務的複雜性將增加，並計劃每隔一年或更長時間進行一次。美國太空總署及其合作夥伴已計劃執行阿提米絲1號至阿提米絲5號任務；後來的阿提米絲任務也被提出。每個太空發射系統任務的重點是發射運載猎户座飞船的太空發射系統運載火箭。阿提米絲2號之後的任務將依賴其他組織和太空船發射的支援任務來實現支援功能。

歷史

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参见：阿提米絲任務列表
藝術家對星座計畫登月艙（左）和太空艙的渲染
SLS發射的藝術想像圖

早期歷史

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阿耳忒弥斯計畫包含了先前取消的美國太空總署計畫和任務的幾個主要組成部分，包括星座计划和小行星重定向任務（英语：Asteroid Redirect Mission）。星座计划最初由美國太空總署 2005 年授權法案立法，包括戰神一號運載火箭、戰神五號運載火箭和獵戶座載人探索飛行器的開發。該計劃從2000年代初期一直持續到2010年。[10]

2009年5月，巴拉克·歐巴馬總統成立了奧古斯丁委員會 （Augustine Committee），以考慮多項目標，包括支持國際太空站、發展近地軌道以外的任務（包括月球、火星和近地天体）以及利用商業航太工業在規定的預算範圍內。[11]該委員會得出的結論是，星座计划資金嚴重不足，2020年登月是不可能的，星座计划隨後被擱置。[12]

2017年6月30日，唐納德·川普總統簽署行政命令，重建國家太空委員會，由副總統邁克·彭斯擔任主席。川普政府的第一個預算請求保留了奧巴馬時代的載人航天計劃：商業補給服務、商業載人發展、太空發射系統和用於深空任務的獵戶座航天器，同時減少地球科學研究並呼籲撤销美國太空總署的教育辦公室。[13]

重新定義並命名為阿尔忒弥斯

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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[14]。

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，並盡快實現人類長期居住在月球等初步目標。

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，拜登政府決定支持NASA繼續進行此計劃。同年4月，NASA公佈與SpaceX簽定合約，並批出29億美元，用於研發及生產2艘登月船[15]。不過，競爭對手藍色起源及Dynetics隨即向問責署提出抗議。之后NASA也暂停了与SpaceX的合作工作[16]。

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[17]。

阿提米絲1號 （2022年）

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阿提米絲1號从甘迺迪太空中心39B号发射台（LC-39B）發射升空。
更多信息：阿提米絲1號

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[18]。下一次发射窗口为9月3号[19]。

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[20]。

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。[21]

阿耳忒弥斯1號於12月11日太平洋標準時間09:40（世界標準時間17:40）完成，當時獵戶座飛船在一次破紀錄的任務後濺落在加利福尼亞州以西的太平洋，在安全返回地球之前，阿耳忒弥斯的繞月路徑超過140萬英里。這次降落距離美國太空總署阿波罗17号登月（最後一次登陸月球表面的載人任務）已有50年了。[22]

阿提米絲2號 （2026年）

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更多信息：阿提米絲2號

阿提米絲2號是阿耳忒弥斯计划的首次载人任务，於2026年4月1日發射，历史10天，其间飞掠月球，创造了人类飞行的最远纪录。4名宇航员参加了任务。

乘组人员

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阿耳忒弥斯2号乘组合照
主要乘组
岗位（英语：Astronaut ranks and positions） 宇航員
指令长 美国 里德·怀斯曼，NASA
第2次飞行
驾驶員 美国 维克多·格洛弗，NASA
第2次飞行
載荷專家 美国 克里斯蒂娜·科赫，NASA
第2次飞行
任務專家 加拿大 傑瑞米·漢森，CSA
第1次飞行

阿提米絲3號 （2027年）

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更多信息：阿提米絲3號

阿提米絲3號預計將於2027年中期發射，2026年2月以来分配的新的任务为在近地轨道的猎户座飞船与载人着陆系统的联合测试，而此前的原计划為阿波羅17號以來再次載人登陸月球。2024 年 2 月，NASA 完成了星艦人類登陸系統對接系統的全面資格測試。[23]同樣在 2 月份，任務中使用的 SLS 核心級的大部分製造工作已經完成。[24] 2024年4月，NASA宣布成功完成星艦首次內部推進劑轉移展示。星艦的加油機變體能夠充當星艦人類登陸系統的軌道推進劑庫（Orbital propellant depot），這是完成阿提米絲3號任務所需的關鍵能力。然而，载人登月涉及的多项关键技术，如星舰船對船推進劑轉移演示等未如期完成，导致NASA于2026年2月修改了任务内容。修改后的任务只涉及近地轨道飞行，以验证关键技术的稳妥性。

乘组人员

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主要乘组
岗位（英语：Astronaut ranks and positions） 宇航员
指挥官 兰迪·布雷斯尼克，NASA
第3次飞行
飞行员 卢卡·帕尔米塔诺，ESA
第3次飞行
任务专家 弗朗西斯科·卢比奥，NASA
第2次飞行
任务专家 安德烈·道格拉斯，NASA
第1次飞行

阿提米絲4號 （2028年）

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更多信息：阿提米絲4號

阿提米絲4號預計將於2028年發射。2026年2月计划调整后，它将是本计划中的首次载人登月，亦即阿波罗17号以来美国再次载人登陆月球。

阿提米絲5號 （2030年）

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更多信息：阿提米絲5號

阿提米絲5號預計最快於2028年發射，将是本计划中的第二次载人登月。本次任务可能会使用月球地形車（Lunar Terrain Vehicle），力争成为自阿波羅17號以來首次使用無壓月球車（unpressurized lunar rover）的登月。[25]

阿提米絲6號及以后

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在2026年2月的调整后，阿提米絲6號及以后的任务内容尚不明确。

航天器

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獵戶座

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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[26][27][28]。2010年2月1日，美國總統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”[29][30]。有關法案於同年10月成為法律，星座计划宣告終結[31]。但獵戶座飞船的計劃獲得保留沿用至阿耳忒弥斯计划、現稱為獵戶座多功能載人飛船（MPCV）。

月球门户（已取消）

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主条目：月球门户

月球门户是美国国家航空航天局曾计划于2020年代建造的太空站，在2026年被取消，并改为月球基地。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[32][33]。如果计划实施，深太空门户将類似國際太空站，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。

第一階段早期網關與動力和推進组件（左）、居住和後勤前哨（中心前景）、和貨運飛船（中心背景）的描繪。

载人著陸系統

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主条目：载人着陆系统

载人着陆系统是宇航员用于往返月球门户和月球表面的登月舱，有两个中标方案。

星艦載人著陸系統

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星際載人著陸系統是SpaceX提出的方案，于2021年被NASA选中。它是SpaceX星艦的簡化版，僅用於在月球表面和月球门户之間往返運送太空人和貨物。此版本的星艦因為只需往返月球軌道與月面，因此不需要安裝大氣再入所需的襟翼和隔熱盾。為了不揚起月塵，較小的著陸發動機將安裝在星艦的上半部分。

蓝月載人著陸系統

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蓝月着陆器是蓝色起源公司提出的方案，于2023年被NASA选中。

月球地形车

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月球地形车（英语：Lunar Terrain Vehicle）（Lunar Terrain Vehicle，LTV）是一种非加压的载人月球车，目前正在由NASA遴选研制承包商，最早可能在阿提米絲5號任务使用。

载人加压月球车

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主条目：月球巡洋舰

2020年7月10日，美国宇航局与日本政府签署了联合宣言，日本将利用其在希望號實驗艙等所累積的太空经验，在月球门户项目上为美国主导的月球探测计划提供协助[34]。美国宇航局高級探索系統代理主任Mark Kirasich表示，目前的計劃是與日本JAXA和豐田汽車合作開發一款载人加压月球车，以支持太空人長達14天的旅行[35]。截至2024年，月球巡洋舰的预计发射日期不早于2032年。[36]

龙XL号货运飞船（已取消）

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主条目：龙XL号货运飞船

NASA選擇了SpaceX的龙XL号货运飞船（Dragon XL），用於運載貨物到月球门户。龙XL号货运飞船计划使用獵鷹重型運載火箭發射。[37]由于月球门户已于2026年被取消，龙XL号货运飞船也失去了任务需求。

運載火箭

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根據NASA 於2020年5月概述並於2021年7月授予HLS 合約進行完善的早期任務概念，計畫支援阿耳忒弥斯計畫的主要地球發射運載工具將包括用於猎户座飞船的NASA太空發射系統火箭、獵鷹重型運載火箭用於月球门户的各種組件， 以及用於最終交付HLS車輛的星艦人類登陸系統配置。 其他標準 SpaceX 星際飛船稍後可能會用於滿足其他尚未確定的船員和/或貨物裝卸任務需求。 稍後還將使用額外的運載火箭來提供 CLPS 貨運服務。 歐洲亞利安6號運載火箭已被提議於2019年7月成為該計劃的一部分。[38]

運載火箭
運載火箭 任務 有效載荷 每次發射的
預計成本 		首次發射
近地轨道 （LEO） 地月转移 （TLI）
SLS Block 1 载人運輸 95 t 27 t US$20億 2022年11月16日[3]
SLS Block 1B 载人運輸,
I-HAB Gateway Module 		105 t 42 t US$20億 開發中（2028年）
SLS Block 2 Crew transportation,
Heavy payloads 		130 t 45 t US$20億 開發中（2029年後）
獵鷹重型運載火箭 Dragon XL launches,
two Gateway modules,
VIPER 		63.8 t US$1.5億
（不回收版本）[39] 		2018年 2月6日
火神火箭 CLPS missions 27.2 t 12.1 t US$8.2億–20億 2024年 1月8日
獵鷹9號運載火箭 CLPS missions 22.8 t US$6200萬[40] 2010年
电子号运载火箭 CAPSTONE 0.3 t US$750萬[41][42] 2017年
SpaceX星艦 Starship HLS,
heavy CLPS payloads 		150 t 150 t[a] US$200萬（目標）[43][b] 2023年 4月20日
亞利安6號運載火箭 Argonaut 21.6 t €1.15億[44][45] 2024年7月9日[46]
  1. ^ 需要在近地轨道 (LEO)加油
  2. ^ 每次發射。 可能需要加油發射

太空人

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2020年1月10日，美國太空總署第22批宇航员（昵称为“乌龟”）畢業並被分配到阿耳忒弥斯計畫。該小組包括兩名加拿大太空局（CSA）宇航員。該團體的暱稱來自於之前的宇航員團體“八球（The 8-Balls）”，這一傳統可以追溯到1962年的“水星计划七人”，隨後“新9人小组（Next Nine）”的綽號也隨之而來。他們之所以被賦予這個名字，很大程度上是因為颶風哈維。一些太空人將執行阿耳忒弥斯登月任務，並可能成為第一批飛往火星的機組人員。

作为美国的国际合作项目，参加阿耳忒弥斯2号任务的加拿大太空局宇航员傑瑞米·漢森将是该项目首位非美国人，并计划纳入来自日本宇宙航空研究開發機構和欧空局的宇航员：日本宇航员将是该计划中第一位登上月球的非美国人[47]；而欧空局的宇航员分别来自德国、法国和意大利，德国宇航员将是首位参加计划的欧洲人，但他只会在月球门户工作，不会登上月球。[48]两个机构的宇航员最早可自阿耳忒弥斯4号任务起参与计划。

計劃的月面作業

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藝術家演繹的阿耳忒弥斯太空人在月球舱外活动（EVA）期間穿著 xEMU 航天服和 xPLS 生命維持背包

阿耳忒弥斯基地營（Artemis Base Camp）將支援長達兩個月的任務，並將用於研究未來月球或火星基地使用的技術，然後未來的固定模組可能會在政府和商業項目中定期使用數十年。它很可能是之前機器人任務已經訪問過的地點。它將由三個主要模組組成：

  • 表面棲息地（The Surface Habitat , SH）模組，是月球第一批居民的最初居住結構和月表基地。
  • 月球地形車（英语：Lunar Terrain Vehicle）（Lunar Terrain Vehicles, LTV）是一種無壓漫遊車，用於在基地附近運送合適的太空人和貨物。
  • 加壓漫遊車 （Pressurized Rovers, PR） 是一種配有小型備用居住設施的加壓車輛，因此可以在距離基地數十公里之外進行多日和更遠距離的探索。[49]


航天服

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阿耳忒弥斯计划將使用2019年10月推出的兩種航天服：探索艙外机動裝置 （xEMU） ，和獵戶座乘員生存系統 （OCSS）。

2021年8月10日，美国宇航局监察长办公室的審計報告得出的結論是，航天服最早要到 2025 年 4 月才能準備好，這可能會推遲原定於2024年末執行的任務。作為對監察長報告的回應，SpaceX表示他們可以提供這些航天服。

  • xEMU 航天服適合於月球表面舱外活动 （EVA）
    xEMU 航天服適合於月球表面舱外活动 （EVA）
  • OCSS 航天服適合於發射和再入
    OCSS 航天服適合於發射和再入

任務飛行

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主条目：阿提米絲任務列表

阿耳忒弥斯1號-5號

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所有載人任務均計畫由甘迺迪太空中心39號發射場的太空發射系統發射。

任務 Patch 發射日期 乘員 運載火箭 登陸器 期間 目標 狀態
阿提米絲1號
2022年11月16日[50][3] 不適用 SLS Block 1 不適用 25天[51] 不載人的繞月球軌道並返回 成功
阿提米絲2號
2026年4月1日22:35:12 UTC（4月1日18:35:12 美国东部时间）[4]
SLS Block 1 不適用 9天1小时32分又15秒[52] 4人的月球飞掠 成功
阿提米絲3號 2027年中期 待公布 SLS Block 1 星艦人類登陸系統和/或蓝月着陆器 待公布 4人繞月，2人登月。[53]→近地轨道飞行测试 计划
阿提米絲4號 2028年初 待公布 SLS Block 1 星艦人類登陸系統或蓝月着陆器 ~30天 首次登月。4人乘组，其中2人登月 计划
阿提米絲5號 2028年末 待公布 SLS Block 1 星艦人類登陸系統或蓝月着陆器 ~30天 第二次登月，开始月球基地建设。 计划

图片库

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与《阿耳忒弥斯协定》的关系

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主条目：阿耳忒弥斯协定

阿耳忒弥斯计划是一项太空计划，计划各方实际参与如航天器建造工作等的内容。《阿耳忒弥斯协定》是一个政治协议，协议各方展现对月球开发的政治立场，但不涉及参与具体的登月计划。[5]

参见

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注释

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  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”。[5]

參考文獻

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  1. ↑ Foust, Jeff. NASA planning to spend up to $1 billion on space station deorbit module. SpaceNews. 2023-03-13 [2023-03-13]. （原始内容存档于2023-06-12）.  引用错误：在<references>标签中name属性为“sn-20230313”的参考文献没有在文中使用
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  3. ^ Explore moon to Mars. NASA. [2019-05-19]. （原始内容存档于2021-04-07）. 
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  8. ^ NASA scraps 2027 Artemis III moon landing in favor of 2028 mission
  9. ^ NASA's management of the Artemis missions (PDF). NASA Office of Inspector General. "What We Found" section at 3th and 4th page. 2021-11-15 [2021-11-22]. （原始内容存档 (PDF)于2021-11-15）. 
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外部連結

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