阿提米絲計畫

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阿提米絲計畫
Artemis program
國家 美國
組織發起方:美國國家航空暨太空總署
參與方:
目標可持續的有人月球探測
狀態進行中
航太計畫資訊
花費93億美元(2012年-2025年)
53億美元(2021年-2025年)[1]
持續時間2017年,​7年前​(2017至現今[2]
首次航太飛行阿提米絲1號
首次載人太空飛行飛行阿提米絲2號(不早於2024年11月)
發射地點卡納維爾角空軍基地
甘迺迪太空中心
SpaceX星港
太空飛行器資訊
載人太空飛行器月球門戶獵戶座太空船星艦人類登陸系統
運載火箭太空發射系統星艦獵鷹重型運載火箭、商業運載火箭

阿提米絲登月計畫[註 1][4](英語:Artemis program)是一項機器人的和人類的國際合作探索月球計畫,由美國國家航空暨太空總署(NASA)領導,並有6個合作機構:歐洲太空總署、日本宇宙航空研究開發機構德國航空太空中心義大利太空總署以色列太空總署加拿大太空總署,目標是實現重返月球並建立長期科研基地,並且最終登陸火星。如果成功,阿提米絲計畫將自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。該計畫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)。 該計畫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

阿提米絲登月計畫是政府航太機構和私營航太公司的合作,受《阿提米絲協定》和支持合同的約束。 截至2023年10月,已有29個國家和1個地區簽署了協定[3], 包括傳統的美國太空合作夥伴,如歐洲太空總署以及加拿大、日本和英國的機構,和新興的太空強國,如巴西、韓國、和阿拉伯聯合大公國[5]

阿提米絲計畫於2017年川普執政期間正式成立; 然而,它的許多組件,如獵戶座飛船,是在之前的星座計畫(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年作為無人的阿提米絲1號任務發射,搭載機器人和人體模型。 按照計畫,阿提米絲2號載人發射將於2024年進行,阿提米絲3號載人登月計畫將於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,由於美國國家航空暨太空總署(NASA)對承包商管理不善,該計畫的成本和時間表可能會超支和延遲[6][7]

其中,阿提米絲3號會將第一位女性和第一位有色人種送至月球[8],也是首次多國合作登月。

命名[編輯]

該計畫以希臘神話中月神阿提米絲命名,她是太陽神阿波羅的孿生姐姐,此前美國的登月計畫叫阿波羅計畫(Apollo program,1961–1972年)。

歷史[編輯]

2017年10月,美國國家航空暨太空總署正式宣布將實施阿提米絲計畫,其目標是在2024年前將美國太空人送上月球,並在2028年前於月球表面建立永久基地,為登陸火星和更深層次的深空探測任務奠定基礎[9]

2019年5月,美國總統唐納·川普表示,將全力支持阿提米絲計畫,爭取2024年實現重返月球,並盡快實現人類長期居住在月球等初步目標。

2020年5月,美國公布《阿提米絲協定》,為協定締約國提出月球探測和外空資源開發的共同原則。2021年2月,拜登政府決定支持NASA繼續進行此計畫。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Dynetics隨即向問責署提出抗議。之後NASA也暫停了與SpaceX的合作工作[11]

2021年11月9日,美國國家航空暨太空總署宣布推遲載人登月計畫至2025年[12]

2022年8月29日,在火箭的四個核心級引擎之一的氫排放管線出現問題後,NASA 取消了發射阿提米絲1號的嘗試[13]。下一次發射窗口為9月3號[14]

2022年9月3日,因氫洩漏,NASA 再次取消發射阿提米絲1號的嘗試[15]

2022年11月16日,NASA在甘迺迪太空中心成功發射阿提米絲1號登月火箭。

太空飛行器[編輯]

計畫中的阿提米絲任務

獵戶座[編輯]

獵戶座太空船可承載四名太空人,其研發歷史可追溯到星座計畫時期[16][17][18]。2010年2月1日,美國總統歐巴馬正式提議取消星座計畫,並認為該計畫「超預算、進度落後而且缺乏新意」[19][20]。有關法案於同年10月成為法律,星座計畫宣告終結[21]。但獵戶座飛船的計畫獲得保留沿用至阿提米絲計畫、現稱為獵戶座多功能載人飛船(MPCV)。

月球門戶[編輯]

月球門戶是美國國家航空暨太空總署計畫中將於2020年代建造的太空站。該太空站將用作計畫中深太空運輸(設想中使用電推進及化學推進的載人可重複使用載具)去往目的地(例如火星)的中轉站[22][23]。如果計畫實施,深太空門戶將類似國際太空站,會以商業及國際合作的形式建造、運行和服務,作為對月表和火星進行無人、有人探測的集結地。

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

月球門戶仍處於不斷演進的早期概念階段,至少包含以下幾個模組:

  • 能源與推進組件(PPE)用於為太空站和離子推進器發電,由EM-2任務發射。
  • 月球居住模組Cislunar Habitation Module)為太空站提供長期居住的條件,提供一個獵戶座太空船的對接口,由EM-3任務發射。
  • 後勤模組Gateway Logistics Module)為太空站提供後勤服務和實驗條件,附帶一個加拿大太空總署製造的機械臂[24],由EM-4任務發射。
  • 氣閘模組(英語:Gateway Airlock Module)用於執行艙外活動外,並為深空運輸提供停靠點,由EM-5任務發射。

載人著陸系統[編輯]

星際飛船載人著陸系統[編輯]

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[編輯]

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[編輯]

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,在離開門戶之後,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[編輯]

這是一項設計月球著陸器和月球軌道太空飛行器的建議,該太空飛行器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[編輯]

2020年7月10日,美國航空暨國家航空暨太空總署與日本政府簽署了聯合宣言,日本將利用其在希望號實驗艙等所累積的太空經驗,在月球門戶項目上為美國主導的月球探測計畫提供協助[28]。美國NASA高級探索系統代理主任Mark Kirasich表示,目前的計畫是與日本JAXA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],本次探月任務的預期發射時間是2029年[30]

Dragon XL[編輯]

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[編輯]

使用太空發射系統火箭。

簽約國家[編輯]

目前,阿提米絲協定已有美國法國[32]澳洲加拿大日本盧森堡義大利英國阿聯烏克蘭紐西蘭巴西韓國巴林羅馬尼亞以色列墨西哥新加坡[33]曼島[34]沙烏地阿拉伯 [35]哥倫比亞[36]波蘭[37]奈及利亞盧安達[38]西班牙[39]厄瓜多[40]印度[41]共27個國家及地區簽署並加入。

圖片庫[編輯]

參見[編輯]

注釋[編輯]

  1. ^ 美國國家航空暨太空總署使用的簡體中文譯名為「阿尔忒弥斯计划」。[3]

參考文獻[編輯]

  1. ^ NASA Office of Inspector General. NASA's Management of the Artemis Missions (PDF) (報告). NASA: 21. 15 November 2021 [18 January 2023]. 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]. (原始內容存檔於2021-04-07). 
  3. ^ 3.0 3.1 NASA: Artemis Accords. NASA. [2023-10-24]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2022-09-02). 
  5. ^ Foust, Jeff. Mexico joins Artemis Accords. SpaceNews. 2021-12-10 [2022-08-28]. (原始內容存檔於2022-09-07) (美國英語). 
  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]. (原始內容存檔 (PDF)於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]. (原始內容存檔於2022-09-03) (英語). 
  8. ^ With Artemis missions. NASA. [2022-03-16]. (原始內容存檔於2020-03-03) (英語). 
  9. ^ 李晉陽. 浅析美国《阿尔忒弥斯协定》中的“安全区”. 國際太空. [2022-03-29]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2021-05-12) (中文(臺灣)). 
  11. ^ 馬斯克窘了 NASA暫擱SpaceX逾800億元登月合約. 自由時報. 2021-05-01 [2022-03-29]. (原始內容存檔於2021-05-02). 
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  13. ^ Warner, Cheryl. NASA Waves Off First Artemis I Launch Attempt. NASA. 2022-08-29 [2022-08-30]. (原始內容存檔於2022-09-06). 
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外部連結[編輯]