阿耳忒弥斯计划
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国家 | 美国 |
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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[2] | 至現今
首次航天飞行 | 阿提米絲1號 |
首次载人航天飞行 | 阿提米絲2號(不早于2024年11月) |
发射地点 | 卡納維拉爾角空軍基地 肯尼迪航天中心 SpaceX星港 |
航天器信息 | |
载人航天器 | 月球门户、獵戶座太空船、星艦人類登陸系統 |
运载火箭 | 太空發射系統、星艦、獵鷹重型運載火箭、商業運載火箭 |
阿耳忒弥斯登月计划[註 1][4](英語:Artemis program)是一项機器人的和人類的國際合作探索月球计划,由美国国家航空航天局(NASA)领导,并有6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,目标是实现重返月球並建立長期科研基地,并且最終登陆火星。如果成功,阿耳忒弥斯計劃將自1972年阿波羅17號(Apollo 17)任務以來首次在月球上重建人類存在。該計劃的主要組成部分是太空發射系統(SLS)、獵戶座飛船、月球門戶太空站和商業載人著陸系統,包括星艦人類登陸系統(HLS)。 該計劃的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。
阿耳忒弥斯登月计划是政府航天機構和私營航天公司的合作,受《阿尔忒弥斯协定》和支持合同的約束。 截至2023年10月,已有29個國家和1个地区簽署了協定[3], 包括傳統的美國太空合作夥伴,如欧洲空间局以及加拿大、日本和英國的機構,和新興的太空強國,如巴西、韓國、和阿拉伯聯合酋長國[5] 。
阿耳忒弥斯計劃於2017年特朗普執政期間正式成立; 然而,它的許多組件,如獵戶座飛船,是在之前的星座計劃(2005-2010年)期間和被取消之後開發的。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,於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。 按照計劃,阿提米絲2號載人發射將於2024年進行,阿提米絲3號載人登月計劃將於2025年進行,阿提米絲4號將於2027年與月球門戶對接,之後每年將登陸月球。 然而,一些觀察家指出,由於美国国家航空航天局(NASA)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[6][7]。
其中,阿提米絲3號会将第一位女性和第一位有色人种送至月球[8],也是首次多國合作登月。
命名
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(Apollo program,1961–1972年)。
歷史
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,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[10]。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[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
獵戶座
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”[19][20]。有關法案於同年10月成為法律,星座计划宣告終結[21]。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
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。
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(英語: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。
载人著陸系統
星際飛船載人著陸系統
星際飛船載人著陸系統是SpaceX星艦的簡化版,僅用於在月球表面和LOP-G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。
Dynetics載人著陸系統
Dynetics方法可實現近期的可重用性和可持續性,並提供強大的,商業支持的著陸能力,同時擁有針對棲息地,電力,熱力和其他子系統的經過飛行驗證的技術。該系統的乘員模塊旨在容納兩名乘員,以執行從月球軌道到月球表面和後部的任務,包括在地面停留約一周的時間。或者,它可以載送最多四名合適的機組人員往返月球表面。[25]
高級探索著陸器
高級探索著陸器是NASA小組的三階段著陸器概念,用作商業建議的設計參考。按照建議,在離開门户之後,轉換模塊會將機組人員帶到低月球軌道,然後分開,之後下降模塊將處理到月球表面的其餘旅程。最多四名機組人員可能需要花費長達兩週的時間在地面上,然後才能登上上升模塊,這將使他們返回網關。每個模塊的重量約為12至15公噸,將由商業發射器單獨交付並集成在深空門戶上。太空人將在月球上方大約1000至70,000公里(620至43,500英里)之間的網關近直線光暈軌道上登上著陸器,而圓形低軌道則高約100公里(62英里)。上升和轉移模塊均可設計為可重複使用,下降模塊留在月球表面。[來源請求]
波音的著陸系統
這是一項設計月球著陸器和月球軌道太空船的建議,該太空船將使用美國航空暨太空總署正在開發的太空發射系統。[26]該概念是對2019年5月美國航空暨太空總署(NASA)徵集約數十家公司進行月球著陸器設計的回應。[27]
月球巡遊車
2020年7月10日,美国航空暨太空總署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[28]。美國NASA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封閉式機艙漫遊車,以支持太空人長達14天(目前稱為Lunar Cruiser)[29],本次探月任务的预期发射时间是2029年[30]。
Dragon XL
NASA選擇了SpaceX的Dragon XL,用於運載貨物到月球通道。Dragon XL將會使用獵鷹重型運載火箭發射。[31]
運載火箭
使用太空發射系統火箭。
簽約國家
目前,阿尔忒弥斯协定已有美國、法国[32]、澳大利亚、加拿大、日本、盧森堡、意大利、英國、阿聯酋、烏克蘭、紐西蘭、巴西、韓國、巴林、罗马尼亚、以色列、墨西哥、新加坡[33]、曼岛[34]、沙特阿拉伯 [35]、哥倫比亞[36]、波蘭[37]、尼日利亚、卢旺达[38]、西班牙[39]、厄瓜多尔[40]和印度[41]共27個國家及地区簽署並加入。
图片库
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計劃的阿耳忒弥斯計劃任務
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第1階段门户,Orion 和 HLS 停靠在Artemis 3上
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月面作業的概念
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阿耳忒弥斯1号飛行路線
参见
注释
參考文獻
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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.
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外部連結
- NASA-阿耳忒弥斯计划网站
- NASA-Moon to Mars网站
- Monthly report (页面存档备份,存于互联网档案馆) by the Exploration Systems Development (ESD)