阿爾忒彌斯(Artemis 3)登月任務變更
-太空人將轉移到著陸器內,對生命維持通訊和推進系統進行測試。
-他們可能會首次在登陸器氣閘艙內測試新型月球艙外活動太空衣.
根據1965年, 阿波羅11號和阿波羅12號的登月計劃,它們之間,只有120天的準備時間,因此,這為未來的阿爾忒彌斯登月計劃設定了新的節奏,該計劃也將每6個月進行一次登月任務,每年兩次登月任務。
美國太空總署致力於在月球上建立永久基地的舉措。
首先,要將地表作業置於一切之上。因此,原計劃繞月運行的月球門戶太空站(lunar gateway space station)計畫已取消。太空站所有已開發的硬體將重新用於首個月球基地的設計。該基地的建設將歷時7年,NASA為此設定了200億美元的預算。
整個過程分為三個階段,現在就開始了。.第一階段涵蓋 2026 年至 2028 年。在此期間的主要目標是確保以高發射頻率可靠地抵達月球表面。
這意味著在前三年要發射25次探測器,其中21次是登月任務。其中兩項任務較為粗略,但該階段的大部分工作是試驗用於未來月球基地運作的新技術。這包括將核能輸送到月球。
月球的晝夜週期比地球上的要長得多。因此,阿爾忒彌斯基地將經歷兩週的持續日照,然後又將陷入兩週的黑暗之中。在此期間,溫度將降至攝氏零下200度。如果沒有熱源,所有硬體都會完全凍結。這對電子設備來說非常糟糕,而且它們通常無法在太陽再次升起時恢復正常。所以,NASA將要試驗放射性同位素熱產生器。簡單來說,就是利用像鈽(plutonium)這樣的放射性元素進行持續衰變。這個過程會自然釋放熱量,而這些熱量可以被收集起來,防止月球上的資產凍結成固體。
第一階段計劃向月球南極運送約4000公斤物資。這包括2026年的兩次任務,以及由SpaceX和藍色起源公司分別開發的載人著陸器(或其中一個)的運送。商業月球有效載荷服務計劃(CLPS)正在大幅擴展,以支援此進度。
我們這裡說的資產是什麼呢?
嗯,NASA有一個探索月球的全新理念:火箭無人機(rocket drones)。
月球墜落無人機Moonfall Drone
美國國家航空暨太空總署(NSAS)也將首次在月球上部署無人機。這些無人機名為「月落」(Moonfall),是一種小型推進式飛行器,其設計基於「創新」(Ingenuity)直升機的航空電子設備技術,它基於火星直升機平台“機智號”(Ingenity Mars),但它沒有使用螺旋槳,而是使用小型火箭推進器來移動。該直升機曾在2021年至2024年間在火星上飛行了72次。
RAPID
AUTONMOUS SURVEYING快速自主測量
首批四架火箭無人機可能在 2028 年發射,後續階段也將發射更多。每架無人機一次飛行可持續150秒,航程可達50公里。這些無人機負責勘測難以到達區域的地形,進行短距離飛行。它們攜帶攝影機,並經過特殊設計,能夠承受長達約兩週的嚴寒月夜。他們將利用這些無人機探索危險且難以到達的地區,例如山頂和深坑邊緣。他們的主要任務是勘察未來基地的選址。
VIPER ROVER蝰蛇月球車
在第一階段,NASA還將部署其「蝰蛇」月球車。這輛高爾夫球車大小的探測車已經製造完成並經過測試,多年來一直等待著前往月球。美國太空總署的VIPER探測車預計將於2027年搭乘藍色起源公司的載人著陸系統(藍月太空船)抵達月球南極。
BLUE ORIGIN'S BLUE MOON MARK 1 LANDER 藍色起源的「藍月1號」登陸器
藍色起源的「藍月 MARK 1」登陸器被設計為單次發射的貨運飛船,可利用新型格倫火箭的 7 公尺轉運段,將最多 3 噸的有效載荷送達月球表面的任何位置。其首次飛行將作為探索任務的一部分,旨在驗證關鍵系統,包括 EE78 發動機、靜音、持續下載通訊和持久著陸能力,著陸點與目標位置的偏差應控制在 100 公尺以內。
到達目的地後,它將開始繪製南極地區的地圖,尋找水、冰和其他揮發性物質(如氫、氧和稀土金屬)的確切跡象。繪製那裡的水冰分佈圖。這些數據至關重要,因為整個基地的運作都依賴對水分佈位置的精確掌握。
NASA 認為這是月球勘探,確定這些資源的位置對於第三階段至關重要。
第二階段從2029年持續到2032年。在此階段,南極將不再只是著陸區,而將成為一個功能齊全的前哨站。 該階段包括27次發射和24次著陸,以及建造首批永久居住艙的基礎設施。
LUNAR MOBILITY VEHICLE 月球機動車輛
太空人駕駛月球車Lunar Terran Vehicles
Viper 將在地面上與兩輛月球地形車會合,一輛由太空人駕駛,另一輛則為自動駕駛車輛。每輛探測車都能在月球表面行駛多達900公里。除了探索之外,它們還將用於搬運設備和為新建築平整場地等工作。月球地形車計畫也進行了重新設計。最初的計劃是建造一輛能夠運行10年的月球車,但成本和工期都超出了計劃的承受範圍。因此,NASA決定先部署結構更簡單的月球車,然後在後續階段進行升級改造。前兩輛探測車大小與高爾夫球車相仿,每輛探測車的設計壽命均為一年,能夠以10公里/小時的速度行駛,爬上10度的坡度,並在陰影區域生存長達120小時。
Communications and Observation Satellites 通訊和觀測衛星
在此階段還將部署兩個用於通訊和觀測的軌道星座,為未來太空人在月球上協同工作奠定基礎。月球上空將架設一組新的月球通訊和觀測衛星。這些衛星將能夠以每秒 500 兆位元組的吞吐量,將月球上任何位置的資料持續傳輸到地球表面。它們還將提供從太空對整個月球表面的連續觀測影像。
這對我們這些普通人來說非常重要,因為美國宇航局已經規定,我們剛才提到的所有這些車輛,無人機、探測車、電動汽車,都將配備高品質的攝像頭,將它們的整個任務過程實時直播回地球,供全世界的人觀看。
NASA 將建造一個視距範圍為 10 公里的地面網絡,使太空人能夠使用永久性中繼塔跨越隕石坑和山脊進行通信。把它想像成月球上的第一個手機網絡。移動性顯著增強。這為第二階段-月球基地建設-奠定了基礎。
在此期間,NASA將交付六輛新型探測車,它們的功能遠不止於探索。在這個階段,NASA將研發挖掘設備,這些設備能夠移動岩石、平整地面、挖掘電纜和管道溝槽。我們正在為未來的工作奠定基礎。
Pressurized Rovers 加壓探測車-輪子上的公寓
在這些新型探測車中,有一輛也將成為首個加壓移動居住艙。該探測車由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)與豐田汽車公司合作開發。這輛重達15,000公斤的探測車, 基本上會變成一個輪子上的公寓。太空人在裡面會非常舒適,可以穿著短袖T恤衫待著。兩名太空人可在月面探測期間在車內生活和工作。它的行進速度約為3.5公里/小時,可爬升至15度的坡度,攜帶3000公斤的貨物,並能在陰影中持續工作150小時。與第一階段的月球車不同,它的設計壽命為10年。原型車已在亞利桑那州弗拉格斯塔夫附近進行了測試。
Solar Power Augmentation太陽能發電增效
第二階段的電力需求也將比以往任何時候都高,這主要體現在兩個方面。第一種是太陽能。太陽能電池板將安裝在長桿頂部,以盡可能收集陽光,並連接到大型電池系統進行長期儲能。將約6萬公斤的有效載荷送至月球表面。這相當於第一階段有效載荷的15倍。為了運送如此大量的物資,NASA需要能夠每半年執行一次任務、攜帶5噸有效載荷的CLPS著陸器。電力供應是首要問題。 NASA計劃安裝太陽能桅杆,為基地供電並為探測車進行無線充電。
FISSION SURFACE POWER裂變表面功率能源
核能將作為補充能源。而且這不僅限於取暖。 NASA將在月球上部署核分裂反應堆,這些反應器能夠產生數百瓦的電力,並同時為多個設施供電。到第二階段結束時,所有設施都將到位,以支持人們在月球上長期生活。到這個階段,月球設施預計將常規使用放射性同位素熱電發電機,這是比先前部署的裝置更強大的後繼設備。
白宮官員在2025年宣布了在2030年前建成月球核反應爐的計畫。太陽能和核能的結合有望在漫長的月夜中維持基礎設施的運作,持續約 14 個地球日,並提供科學研究、建造和日常運作所需的電力。美國國家航空暨太空總署(NASA)正與美國能源部攜手合作,致力於解鎖開展月球以外持續探索、並最終實現火星及太陽系外層空間之旅所需的各項能力。正是這些裂變動力系統,最終將為月球基地提供持續的能源保障。而在未來的某一天,它們或許也將為載運人類前往火星的飛船提供動力。
這些設備既能提供熱又能提供電力,使硬體能夠在月夜持續運作。或許最重要的是,第二階段開始為永久基地進行場地準備。能夠清理岩石、平整地面、壓實表面以及執行其他與建造相關的任務的探測車將接受測試並部署。這些是第二代地形車,有效載荷更大,將與工業界和國際合作夥伴提供的機器協同工作。NASA在第二階段的目標是支持太空人在地面上的定期行動。常規的後勤保障,每年兩次載人任務,這將開啟一種類似NASA在國際太空站上維持了二十多年的節奏。
國際太空站的建造耗費了37次太空梭飛行、160次太空行走、二十年的建造時間以及超過1000億美元的資金。它已支持來自26個國家的5000多名研究人員進行了4000多項研究。月球基地的設計目標是最終達到同樣的人類長期駐留水準。為了實現這一目標,NASA正在大幅擴展其商業著陸器基礎設施。 3月24日,NASA向14家CLPS第一階段供應商發布了兩份任務訂單提案徵集書,要求他們交付重量不超過500公斤的大型有效載荷以及重量低於100公斤的小型科學有效載荷。
發射服務任務訂單將於 2027 年發布。後續招標將考慮擴大 CLPS 供應商的範圍,使其超過最初的 14 家。目標不僅是增加發射次數,而是要實現比以往任何嘗試都更高的月球表面物資投射率。
PFASE 3 第三階段
現在,我們正式進入第三階段。這一階段涵蓋了從 2033 年起的所有事項,而第三階段的亮點將是阿爾忒彌斯月球基地的永久居住。第三階段大約從2033年開始,持續到2036年左右。該階段將額外耗資100億美元或更多,其目標是人類歷史上前所未有的壯舉——在另一個星球上建立永久的人類存在。在此階段,NASA計劃向月球運送約15萬公斤的物資。 CLPS著陸器的運載能力將提升至8噸,而即將抵達的硬體也將是前所未有的。
該計畫的核心是交付首批真正的月球棲息地,這些棲息地配備了環境控制和生命維持系統、氣閘以及人類在月球上居住數週甚至數月所需的所有設施。這些棲息地可能分佈在多個地點。義大利航太局將提供多用途棲息地,加拿大航太局將提供月球多用途飛行器。這些棲息地將由第二階段安裝的核能和太陽能係統供電,這將使人類首次有機會進入永久陰影隕石坑。
太空人將居住在多個相互連接的模組中,這基本上是一個類似國際太空站或「門戶」太空站的裝置,只不過是建在堅實的地面上。居住艙模組將由其自身的核融合發電機直接供電,每月將供應約 8000 公斤的食物、水和空氣。與這些居住艙一同亮相的還有配備放射性同位素動力系統的十年期月球車,它們能夠載人或無人探索月球陰影區,運送貨物,並在月球表面進行挖掘作業。為了支援日益增多的載人活動,NASA計劃建造一條能夠支援四名太空人執行為期28天任務的端到端月球供應鏈。該機構希望每次都能將500公斤的科學樣本和硬體帶回地球。隨著基地的不斷發展,整個行動將由衛星星座和攝影機提供支持,對發射、著陸和表面作業進行即時直播。
在基地之外,NASA將首先著手資源利用。這意味著從環境中採集岩石和土壤,並加以利用。水可以從陰影隕石坑底部的冰層中提取。
In-situ Resource Utilization在位資源利用
水可以分解成氧氣供呼吸,氫氣用作燃料。從月球表面採集塵埃並將其熔化成水泥,最終在月球上建造第一批真正意義上的永久性建築。第三階段的意義遠不止於在月球上居住,更在於學習「取給於月球」。 NASA 計劃建立一個所謂的「工業區」一個專門用於試驗從月球表面提取氧、氫、水和稀土元素的區域。美國太空總署計劃利用月壤進行3D列印實驗。若能實現在當地就地生產這些資源,而非從地球發射運送,將大大降低未來任務的成本與品質。此外,這也將使那些距離更遙遠的探索任務最終成為可能。這就是通往火星的橋樑。每一個在月球表面接受測試的系統,每一個棲息艙,每一個核動力單元,以及每一個水資源提取實驗,都是為了人類終有一天在距家數百萬公里之外所需的一切所進行的預演。月球距離地球夠近,補給船隻需數日便可抵達;火星則不然。一旦火星上發生設備故障,太空人只能利用手邊的現有資源進行修復。掌握這種修復技能的唯一途徑,就是先在距離地球更近的地方進行實操演練。美國國家航空暨太空總署(NASA)已明確表示,月球基地將作為未來火星探索計畫的「試驗場」。目前正為「SR-1 自由號」飛船研發的核推進系統,正是那種有朝一日能大幅縮短火星航程的尖端技術;而在月球棲息艙內接受測試的生命保障系統,也正是未來星際飛船上必須能夠持續穩定運行數年之久的同類系統。
目前正在月球表面進行原型測試的「就地資源利用in situ resource utilization」技術,正是火星探險乘組賴以生存的必備要素。月球並非終極目的地,而是名副其實的訓練場。而第三階段,正是這項訓練正式展開的時刻。在本次「點火」發表會上,有一項最為重磅的公告,卻與月球基地本身並無直接關聯:NASA 宣布,將於 2028 年底前發射首艘核動力行星際探測器。
TAKEAWAYS重點
Rising to the challenge迎接挑戰
AVATAR 系統旨在模擬太空人的特定器官,並研究這些器官對深空環境的反應;這一次,該系統首次在國際太空站之外、即範艾倫輻射帶以外的區域接受了測試。利用穿戴式監測設備和唾液樣本,追蹤了睡眠模式、身體活動及免疫生物標記。該太空船還透過 O2O 系統進行了光通訊測試,以高達每秒 260 兆位元的速率將資料傳回位於加州和新墨西哥州的地面站。
太空船距離地球的最遠距離約為406,800公里,這是人類迄今離家最遠的旅程。在安全返回地球並離開「獵戶座」飛船後,太空人在醫療中心接受了身體評估,進行了一次模擬太空行走,並完成了一項障礙賽測試,旨在衡量他們在深空度過數日後,能以多快的速度重新適應地球引力。這些數據對於未來的月面作業具有直接的參考價值。這項任務不僅證明了各項系統運作正常,證實了防熱罩能夠護送乘組安全返航,更掃清了通往後續各項任務的道路。然而,讓「阿耳忒彌斯2號」順利升空本身就是一場嚴峻的考驗。而這段經歷之所以重要,是因為它揭示了該計劃的每一步究竟有多艱難。
接下來就是如何將人類送上月球表面的問題。阿爾忒彌斯3號任務目前預定於2027年執行。根據重組後的計劃,該任務不會登陸月球。其目標是在地球軌道上飛行,與一個或兩個月球著陸器對接,並驗證整合操作。生命維持系統、通訊系統、推進系統以及可能的下一代太空衣都將在對接狀態下進行測試。阿爾忒彌斯3號任務對於測試NASA認為能夠實現從2028年開始每半年一次載人登月的任務方案也至關重要。
NASA 的發展歷程卻呈現出截然相反的軌跡:喬治·W·布希總統任內的「星座計畫」;歐巴馬總統任內該計畫的取消;隨後戰略重心轉向小行星探測任務;川普總統首個任期內,透過「阿爾忒彌斯計畫」重返月球;以及拜登政府時期計畫進度的放緩。根據行星學會估算,截至2026年,NASA 在重返月球計畫上已投入約1,070億美元(經通膨調整後)。這筆巨資中的很大一部分,正是消耗在歷屆政府更迭所引發的專案變動之中。 NASA 新任局長艾薩克曼在公開場合刻意迴避直接提及「中國」二字。取而代之,他口中談及的是一位“強勁的對手”,一位正以驚人速度向前邁進的競爭者。然而,在這些「點火」宣言背後所蘊含的迫切感,卻是顯而易見的。他向 NASA 全體員工發出警告:在這場他稱之為「大國競爭」的較量中,留給我們的時間已所剩無幾。
如果該機構落後於人或出現失誤,恐怕將永遠無法迎頭趕上。他警告稱,由此產生的後果甚至可能改變地球上的權力格局。無論這種定調是確有其理,還是出於戰略考量,其所產生的實際效果都是一樣的:它賦予了「阿爾忒彌斯」計畫一種前所未有的緊迫感。一些NASA資深人士指出,中國之於「阿爾忒彌斯」計劃,或許正扮演著當年蘇聯之於「阿波羅」計劃的角色——即為該機構提供一個充分的理由,使其能夠突破官僚體制的常規束縛,加快前行的步伐。
如果你覺得這聽起來像是在做不可能的事,你並沒有瘋。 NASA也承認,他們嘗試實現的目標幾乎是不可能完成的。但這正是關鍵所在。我們做這件事不是因為它容易,而是因為它很難。(這句標誌性的名言出自約翰·F·甘迺迪總統於1962年9月12日在萊斯大學發表的演講)。中國人也做好了充分的準備,去完成那些艱難的、幾乎不可能的任務。這就是新一輪太空競賽的利害關係。 「夠好」已經遠遠不夠了。 NASA現在終於明白了他們長期以來一直忽略的一點。因為整個阿爾忒彌斯計畫的真正關鍵目標並非建造月球基地。真正的當務之急是激勵下一代科學家和工程師,激勵那些將在人生中取得我們今天看來根本不可能的年輕人。但如果這些年輕人沒有動力去實現夢想,他們就永遠做不到。 NASA的職責就是樹立榜樣。而他們在這方面做得遠遠不夠。但今天,未來終於重回正軌。
如果你想了解美國太空總署在阿爾忒彌斯計畫第三階段之後,月球上的城市將會是什麼樣子,那麼現在就點擊螢幕這裡: NASA將如何在月球上建造一座城市。
約翰·F·甘迺迪:我們選擇登上月球,並非因為它輕而易舉,而是因為它充滿挑戰-1962
NASA將如何建造阿爾忒彌斯月球基地-Apr 4, 2026
NASA 終於揭曉:為何「月球門戶Lunar Gateway」計畫取消!真相究竟如何?像是猛然發現:你那雙嶄新的登山靴,鞋底竟然是用濕透的硬紙板做成的-Apr 24, 2026









































沒有留言:
張貼留言