美国国家航空航天局（NASA）的载人登月计划：阿耳忒弥斯计划

Artemis计划是美国国家航空航天局（NASA）主导的一项雄心勃勃的月球探索计划，旨在2020年代重新将人类送上月球，并为未来的火星探索奠定基础。这个计划得名于希腊神话中的月亮女神阿耳忒弥斯（Artemis），她是阿波罗（Apollo）的孪生妹妹，这也象征着该计划是1960年代和1970年代阿波罗计划的延续和扩展。以下是对Artemis计划的详细介绍：

主要目标

1、 重返月球并首次由女性宇航员登月：重启载人登月任务，目标是到2025年将首位女性和下一位男性送上月球。
2、 探索月球南极区域：南极区域被认为有水冰存在，这对于未来的月球基地建设和资源利用至关重要。
3、 建立可持续的月球存在：通过建立月球基地和轨道前哨，展开长期探测和科研，以支持未来的火星任务。

关键组成部分

1、 Space Launch System (SLS)

• 描述：SLS，又叫空间发射系统，是NASA为Artemis计划开发的新一代超级重型运载火箭，旨在发射载人飞船和大型货物到月球轨道。
• 特性：具有强大的推力和载重能力，是目前美国超重型火箭的核心。

Space Launch System (SLS) 是由美国国家航空航天局（NASA）开发的一种超重型运载火箭，旨在将载人和货物送上深空任务，比如月球、火星等。目前，SLS 有几个不同的配置，分别为 Block 1 和未来的 Block 1B 以及 Block 2 配置。以下是详细技术参数：

SLS Block 1

• 总高度：约98米
• 起飞重量：约2600吨
• 起飞推力：约3950吨力
• 有效载荷能力（低地球轨道，LEO）：约95吨
• 有效载荷能力（月球轨道，TLI）：约27吨

SLS Block 1B

• 总高度：约111.25米
• 起飞重量：约2800吨
• 起飞推力：约3950吨力
• 有效载荷能力（低地球轨道，LEO）：约105吨
• 有效载荷能力（月球轨道，TLI）：约38吨

SLS Block 2

• 总高度：约111.25米
• 起飞重量：约2900吨
• 起飞推力：约4300吨力
• 有效载荷能力（低地球轨道，LEO）：约130吨
• 有效载荷能力（月球轨道，TLI）：约45吨

2、 Orion猎户座宇宙飞船

• 描述：Orion 宇宙飞船是由美国国家航空航天局（NASA）开发的深空载人飞行器，旨在支持未来的探索任务，包括月球和火星任务。Orion 是 Artemis 计划的重要组成部分，该计划旨在将人类重新送上月球，并为未来的火星探测奠定基础。
• 特性：能够容纳宇航员并提供生命支持，计划用于载人登月任务以及未来的火星任务。

关键技术参数

• 总高度（包括所有组件）：约26米（约85英尺）。
• 总质量（发射质量）：约26吨。
• 最大任务时长：约21天（无额外补给情况下）。
• 最大续航距离：能执行深空任务，如月球轨道和火星前哨基地。
• 承载能力：最多可容纳6名宇航员（一般任务配置为4名）。

任务示例

• Artemis I 任务：无载人测试飞行，测试了 SLS 和 Orion 的组合性能。
• Artemis II 任务：首次载人飞行，计划绕月飞行以验证其性能和安全性。
• 未来任务：将与月球门户（Lunar Gateway）对接，支持长期月球任务和最终的火星探测任务。

3、 月球轨道前哨站 - Gateway

• 描述：
  月球轨道前哨站（Lunar Gateway）是美国国家航空航天局（NASA）计划建立的一个绕月轨道空间站，旨在支持持续的深空探索，特别是月球和火星任务。Gateway 是 Artemis 计划的关键组成部分，其功能和结构旨在为未来的空间探索提供一个持久的物流、科学研究和宇航员生活与工作的基地。
• 特性：Gateway将充当深空交通枢纽，支持月球表面和深空探测任务。
• 国际参与：由欧洲航天局（ESA）、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和加拿大航天局（CSA）协助建设。

4、 人类着陆系统 (HLS)

• 描述：HLS是将宇航员从Gateway送到月球表面的关键设备。SpaceX的Starship星舰目前被选为这一任务的执行载具。
• 特性：能够携带宇航员登陆月球并返回Gateway。

5、 地面基础设施

• 描述：包括发射台和指挥控制设施，用于支持SLS和Orion的发射和任务操作。

任务时间表

1、 Artemis I

• 目标：无人绕月试飞，测试SLS和Orion系统的能力。
• 预期时间：2021年
• 实际时间：2022年

阿尔忒弥斯-1任务成功发射：2022年11月16日，阿尔忒弥斯-1任务搭载美国“空间发射系统”（SLS）火箭成功发射，这是该计划的首次无人试飞。任务中发射了包括猎户座-CM-002飞船在内的11个航天器，猎户座飞船能够到达月球、小行星、火星及其卫星等多个目的地，具有多用途、可重复使用的特点

2、 Artemis II

• 目标：阿尔忒弥斯II任务的主要目标是验证在载人状态下，猎户座飞船的所有系统在深空环境中是否按设计正常运作，为后续的阿尔忒弥斯III任务，即首次将女性和下一位男性宇航员送上月球表面的任务铺平道路
• 预期时间：2024年1月9日NASA的简报会上宣布，原定于2024年11月执行的阿尔忒弥斯II任务已被推迟至2025年9月
• NASA选择了公理太空（Axiom Space）为阿尔忒弥斯III任务开发现代宇航服，这套宇航服被称为公理舱外机动装置（AxEMU），原型已经在一次活动中展示。

3、 Artemis III

• 目标：载人登月任务，计划将宇航员送到月球南极并实施登月行动。任务期间宇航员将在月球表面停留约一周进行科学实验。
• 预期时间：2026年9月
• 为阿尔忒弥斯II任务提供动力的4台RS-25发动机已经完成安装，并且已于2023年10月17日进行了第一次热火测试，测试中发动机全程点火550秒

长期目标

1、 建立月球基地

• 描述：计划在月球南极建立永久或半永久的研究设施，为宇航员提供长期居住和科研支持。
• 目标：支持多领域的科学研究，包括天文学、地质学和资源利用。

2、 资源利用

• 描述：研究和利用月球上的资源，如水冰，用于制氧和制造燃料。
• 重要性：降低未来任务成本，增加任务可持续性和自主性。

3、 火星任务的准备

• 描述：通过月球任务积累深空探测经验，验证技术和生命支持系统，为未来的载人火星任务做准备。
• 远景：实现载人深空探测和火星定居。

国际合作

1、 合作伙伴：包括欧洲航天局（ESA）、日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）、加拿大航天局（CSA）和其他国际合作伙伴。

• ESA：提供服务舱等关键部件。
• JAXA：贡献航天技术和科学仪器。
• CSA：提供机械臂等机器人技术。

Artemis计划作为一个多阶段、多国参与的综合性项目，在未来可能对人类深空探测产生深远影响，并推动月球乃至整个太阳系的科学研究和探索。