时隔半个多世纪之后,美国将在2024年再次派出宇航员登陆月球,使人类的太空 探索 事业再向前迈出重大的一步。为什么这样说呢?因为美国此次的载人登月计划并不是1972年之前的阿波罗计划的简单重复,而是有着本质的区别。
用一句话来说,美国的阿尔忒弥斯计划并不是简单地将宇航员送上月球,而是要在月球上建立永久或半永久的太空基地,为未来登陆火星及其它深空 探索 任务创造条件。
根据阿尔忒弥斯计划,美国在2024年进行载人登月的时候,在月球上的着陆点选择了月球南极地区。这是因为最近几年的月球 探索 发现,在月球的南极和北极地区可能存储着大约4.5亿吨固态水。果真如此的话,如果在附近地区建立月球基地,美国宇航员可方便就近采集冰块,解决饮用水和生活用水问题,利于人数较多的宇航员队伍长期在月球基地停留。条件成熟以后,还可以利用这些冰块制造液氢和液氧,为未来进一步深空 探索 任务提供燃料。
当然,与阿波罗系列任务选择在月球赤道附近的平坦地区着陆不同,要想在月球南极地区顺利安全着陆并建立月球基地,面临的问题更复杂,挑战也更大。
因此,美国航空航天局将阿尔忒弥斯登月计划分成了三个部分,并将循序渐进地分阶段,逐步实施。
阿尔忒弥斯计划的三个组成部分分别是:
一、美国将首先建立一个被称作“门户”的月球轨道空间站。该空间站将会设立多个与飞船连接的对接口,甚至还将设立一个可供宇航员休息与“候船”的载人舱,可以看做是宇航员往返月球与地球之间的中转站。一家名叫马克萨尔 科技 公司的美国企业已经为“门户”空间站建造了一座功率为50千瓦的高功率太阳能驱动器,作为月球轨道空间站的动力系统和驱动装置。美国航空航天局计划在2022年利用商业火箭将这一装置送入月球轨道。
二、往来地球与“门户”空间站之间的火箭和太空飞船。美国航空航天局自己建造的“猎户座”太空飞船,目前正在组装和测试,一切进展顺利。与阿波罗系列任务所使用的飞船相比,“猎户座”太空飞船的内部空间大了整整2.5倍,可搭载更多的飞行员和物资。但是,航空航天局与波音公司联合研发的新型重型运载火箭,“太空发射系统”,进展并不顺利,目前正在进行一系列的最后测试,4个助推火箭发动机预计将在今年秋季进行点火测试,2021年实现首次发射。该型火箭的近地轨道运载能力只有70吨,远不及当年的土星5号。这也可能体现了阿尔忒弥斯计划在理念和模式上与阿波罗计划已经有了本质的不同。
三、往返“门户”轨道空间站与月球表面的“摆渡车”。该套系统可多次重复使用,大大降低了成本。其设想是,“运输设备”将宇航员送入低月球轨道,然后,宇航员将搭乘“下降设备”降落至月球表面。待到任务完成后,宇航员将搭乘“上升设备”,直接返回“门户”轨道空间站。目前已有10多家美国公司合力研发这套载人登月系统,但具体成果还未见公开报道。
美国的长远目标是,在2030年以前建成永久或半永久性的、可自持的月球 探索 基地。但要实现这一目标,还有很长的路要走。
阿尔忒弥斯1号计划在明年,也就是2021年发射升空。这将是“太空发射系统”与“猎户座”飞船首次合体发射。这次发射不会搭载宇航员,但飞船会绕月飞行,测试飞船的性能、生命维持系统和通信导航能力。
阿尔忒弥斯2号将在2023年发射升空。这将是一次飞船会合、接近与对接的试验验证任务。此次任务将会搭载宇航员,但不实现载人登月。在飞船与火箭分离后不久,宇航员将在短暂的低温推进阶段,手动操纵“猎户座”飞船的飞行,测试并评估飞船在会合、接近与对接阶段的可操作性以及相关软、硬件的性能。
阿尔忒弥斯3号任务将在2024年实施。宇航员将搭乘新型载人登月系统直接在月球表面着陆或先与“门户”轨道空间站对接,检查登月系统,补充后勤补给,然后再搭乘载人登月系统降落至月球表面。宇航员在月球表面将停留7天之久,他们将采集样品并完成一系列科研任务。
阿尔忒弥斯4号及以后的登月 探索 任务,宇航员必定会首先进入“门户”月球轨道空间站。在那里,两名宇航员将停留在空间站内,另外两名宇航员将下降到月球表面进行科研 探索 和月球基地的建设。根据美国航空航天局的计划,在后续任务中,美国将逐步建立和扩大名为阿尔忒弥斯的月球基地,为以后更多人员在月球表面更长时间的停留和工作,为在更大的范围内 探索 、研究、开发月球资源创造条件。
综上所述,美国的阿尔忒弥斯登月计划有三点值得人们关注:首先,这是一项野心勃勃的长期计划,是未来登陆火星和其它深空 探索 任务的基础和有机组成部分。其次,这项计划的完成,美国将依赖和利用国际伙伴关系、无人系统和人工智能。最后,美国在月球建立永久或半永久性的基地,目的并不只是科研,它更多考虑的是经济利益。美国会率先开发并掠夺月球资源。
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