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阿尔忒弥斯1号终于发射!NASA 重启登月计划为哪般?

编译 希区客 世界科学 2023-02-15
当地时间11月16日凌晨,NASA的阿尔忒弥斯1号任务终于正式上天。
登月火箭“太空发射系统”
(Space Launch System,SLS)从肯尼迪航天中心发射升空,将未载人的猎户座飞船送往绕月轨道,此次无人搭乘的月球旅程旨在测试飞船在太空中的稳定性,也是人类重返月球的关键一步 。
这场发射原定于8月29日进行,但因技术故障和天气问题被推迟了3次。

经此一遭,NASA既能练习对飞船的操作,又可测试宇航员可能在月球上和月球周围经历的环境,还会向所有人展示——飞船以及之后将坐上飞船的宇航员们可以安全返回地球。


科罗拉多大学博尔德分校教授、NASA总统过渡团队的前成员、太空科学家杰克·伯恩斯
(Jack Burns)接受《对话》(The Conversation)杂志采访,介绍了此次任务以及阿尔忒弥斯计划的更多太空探索任务,此外也回顾了自人类上次踏足月球后的这半个世纪以来,太空计划发生的变化。



阿尔忒弥斯1号的SLS火箭

与其他常规发射的火箭有何不同?


阿尔忒弥斯1号任务是SLS火箭的首飞。正如NASA所言,SLS是一种“重型”运载工具,是有史以来飞向太空的最强大火箭发动机,甚至比20世纪60年代和70年代将宇航员送上月球的阿波罗土星5号运载火箭还要强大。

作为一种新型火箭系统,SLS既有液氧液氢主发动机组合,又有两个源自航天飞机的捆绑式固态火箭助推器。实际上,它是航天飞机和阿波罗土星5号火箭的混合体。

如前文所述,猎户座飞船将通过此次关键测试得到真正的锻炼。

它会在高辐射的太空环境里停留一个月,也会测试隔热罩。当飞船以每小时25000英里(40233公里)的速度返回地球时,隔热罩负责保护飞船及其乘员。鉴于25000英里的时速是自阿波罗号以来最快的太空舱返回速度,因此隔热罩的良好运行至关重要。

阿尔忒弥斯1号任务还携带了一系列被置于月球轨道上的小型卫星,后者将开展一些科学探索,包括进一步观察被科学家认为存在水的永久性阴影陨石坑(permanently shadowed craters),以及测量辐射环境以了解长期暴露对人类的影响。

NASA阿尔忒弥斯1号任务包括升空、前往月球、部署卫星、绕月飞行、返回地球、安全进入大气层并坠入海洋


1号任务完成后,下一步计划是什么?


阿尔忒弥斯2号任务计划最早于2024年发射,届时将搭载宇航员,并开展绕月轨道任务(非常类似于阿波罗8号绕月球飞行继而返回家园的任务)2号任务中的宇航员将花更长的时间绕月运行,并进行大量测试工作。

最终的阿尔忒弥斯3号任务旨在登陆月球表面,并且长期存在其上,为火星之旅做准备。

届时猎户座飞船会留在轨道上,而SpaceX的月球星际飞船会把猎户座里的宇航员带到月球表面,后者将前往月球南极,考察科学家们之前未曾探索过的区域,调查那里的水冰。


阿尔忒弥斯让人想起50年前的阿波罗


美国第35任总统约翰·肯尼迪最初设想的,是用阿波罗计划击败苏联的登月大计,实际上政府并不是很关心太空旅行或月球本身,只是想以此证明,美国要做太空探索和技术方面的世界第一。

既然登月计划主要由政治驱动而非科学,那么当任务完成之时,探月的动力也就消失。阿波罗11号任务结束后不久,37任总统理查德·尼克松便取消了该计划,因为政治目标已经达成。

NASA的SLS发射系统正从火箭组装大楼转移至发射台


半个世纪过去,如今的情况已迥异于往昔。眼下美国重启阿尔忒弥斯计划,重点探索开启地球轨道外的可持续性。

阿尔忒弥斯计划由许多不同目标驱动,包括就地资源利用,例如利用水冰和月球土壤来生产食物、燃料和建筑材料。

此计划还将推动建立月球和太空经济。如前文所述,SpaceX会在首次登月任务中扮演关键角色,NASA正向其购买留给宇航员们的“船票”。鉴于此,我们可以认为企业家群体是这场太空经济运动的元老。


未来SpaceX还会将星际飞船用于别的任务——运送其他有效载荷、私人宇航员和来自其他国家的宇航员。

经过50年的技术发展,现在登月的成本较过去低了很多,技术上也更加可行,而且只要掌握好计算机技术,开展更复杂实验也不在话下。目前看来,几乎任何团体,只要财力足够,都可以将宇宙飞船送上月球(当然不一定能载人)

NASA的“商业月球有效载荷服务”(Commercial Lunar Payload Services)与私营公司签订合同,建造无人驾驶着陆器前往月球。此外,我和同事们的一台射电望远镜,计划搭乘其中一个着陆器登月。这些操作放到10年前是不可能的。


资料来源:

NASA’s Artemis 1 mission to the Moon sets the stage for routine space exploration beyond Earth’s orbit – here’s what to expect and why it’s important



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