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美國(guó)2026年登月難度有多大 技術(shù)與資金雙重挑戰(zhàn)

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2025-09-30 18:44:07  齊魯壹點(diǎn)

美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)于9月23日宣布,“阿耳忒彌斯”登月計(jì)劃的首次載人繞月飛行任務(wù)“阿耳忒彌斯2號(hào)”將于2026年4月執(zhí)行,并可能提前到2026年2月。此前,NASA多次宣布該計(jì)劃延遲,這次卻表示可能提前。

NASA代理副助理局長(zhǎng)、探索系統(tǒng)開(kāi)發(fā)任務(wù)部主任萊基莎·霍金斯宣布將在2026年4月完成“阿耳忒彌斯2號(hào)”任務(wù)。她同時(shí)表示,發(fā)射日期可能會(huì)提前至2026年2月,但安全是首要考量。“阿耳忒彌斯”計(jì)劃發(fā)射總監(jiān)查理·布萊克韋爾-湯普森說(shuō),為登月任務(wù)設(shè)計(jì)的“太空發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)火箭已準(zhǔn)備就緒,主要工作集中在“獵戶座”載人飛船的組裝和地面測(cè)試上。

據(jù)NASA官網(wǎng)介紹,3名美國(guó)宇航員里德·懷斯曼、維克托·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫以及加拿大宇航員杰里米·漢森將執(zhí)行為期10天的任務(wù)并返回,測(cè)試新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”和“獵戶座”飛船的性能,驗(yàn)證“獵戶座”飛船的關(guān)鍵生命支持系統(tǒng)能在未來(lái)長(zhǎng)時(shí)間任務(wù)中向宇航員提供生命保障,為下一步登月計(jì)劃做好準(zhǔn)備。

具體來(lái)說(shuō),“太空發(fā)射系統(tǒng)”火箭發(fā)射2分鐘后,兩個(gè)固體火箭助推器分離。發(fā)射8分鐘后,核心級(jí)將與第二級(jí)分離。隨后,“獵戶座”飛船的太陽(yáng)能電池板將展開(kāi)。發(fā)射90分鐘后,臨時(shí)低溫推進(jìn)系統(tǒng)(ICPS)將啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將航天器送入更高的地球軌道,并在接下來(lái)25個(gè)小時(shí)內(nèi)進(jìn)行全面系統(tǒng)檢查。如果一切順利,“獵戶座”飛船將與臨時(shí)低溫推進(jìn)系統(tǒng)分離,宇航員需手動(dòng)控制飛船推進(jìn)器,演練未來(lái)登月任務(wù)中的對(duì)接程序。

在23個(gè)小時(shí)后,“獵戶座”飛船將進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移階段,開(kāi)啟為期4天的旅程,將宇航員送到距離地球約38萬(wàn)公里的月球。在這一過(guò)程中,宇航員將繼續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)檢查。完成繞月飛行后,“獵戶座”飛船將再用4天時(shí)間返回地球。抵達(dá)地球后,搭載航天器主推進(jìn)系統(tǒng)的服務(wù)艙將與載人艙分離,預(yù)計(jì)宇航員將降落在美國(guó)加利福尼亞州海岸附近。

“阿耳忒彌斯2號(hào)”任務(wù)期間,NASA還將監(jiān)測(cè)4名宇航員的健康狀況。為研究宇航員的身體如何受到太空環(huán)境影響,NASA的研究人員會(huì)采集宇航員出發(fā)前和返回后的血液樣本,培養(yǎng)類器官組織樣本,并對(duì)兩組樣本進(jìn)行比較。

“阿耳忒彌斯”是美國(guó)政府2019年宣布的新登月計(jì)劃。在阿波羅計(jì)劃結(jié)束50多年后,該計(jì)劃將把美國(guó)宇航員再次送上月球表面。美方宣稱,計(jì)劃如果成功,將是美國(guó)人乃至全人類首次登陸月球南極區(qū)域,將保持美國(guó)在太空探索方面的全球領(lǐng)先地位,建立“持續(xù)的月球存在”,為探索火星鋪平道路。

2019年,受時(shí)任總統(tǒng)特朗普施壓,NASA將載人登月任務(wù)目標(biāo)日期從最初的2028年提前到2024年?!鞍⒍瘡浰埂庇?jì)劃分三步實(shí)施:建造月球軌道空間站“門(mén)戶”,建造前往“門(mén)戶”的火箭和飛船,建造往返“門(mén)戶”與月球表面的“擺渡車”。

2022年11月16日,執(zhí)行“阿耳忒彌斯1號(hào)”無(wú)人繞月飛行測(cè)試任務(wù)的“獵戶座”飛船搭乘美國(guó)新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”,從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心升空。這是美國(guó)一系列月球探索任務(wù)的第一步。

NASA原計(jì)劃2024年完成“阿耳忒彌斯2號(hào)”載人繞月飛行任務(wù),2025年底實(shí)施“阿耳忒彌斯3號(hào)”載人登月任務(wù)。然而,自“阿耳忒彌斯1號(hào)”任務(wù)后,NASA屢次宣布后續(xù)任務(wù)延遲。2024年初,NASA宣布將兩項(xiàng)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間分別推遲至2025年9月和2026年9月。2024年12月,NASA再次將“阿耳忒彌斯2號(hào)”和“阿耳忒彌斯3號(hào)”任務(wù)分別推遲至2026年4月和2027年年中。NASA當(dāng)時(shí)表示,這一決定是在對(duì)“獵戶座”飛船的隔熱罩問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查后做出的,調(diào)整后的任務(wù)時(shí)間表能夠預(yù)留更多時(shí)間解決“獵戶座”飛船的環(huán)境控制和生命支持系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題。

輿論普遍認(rèn)為,“阿耳忒彌斯”計(jì)劃一再推遲的核心原因在于技術(shù)問(wèn)題,而NASA嚴(yán)重依賴外包對(duì)該計(jì)劃的負(fù)面影響也不容小覷?!鞍⒍瘡浰埂庇?jì)劃傾向于讓私營(yíng)企業(yè)主導(dǎo)關(guān)鍵設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)工作,NASA則負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和推進(jìn),從而大幅降低成本。然而,事實(shí)表明,這種運(yùn)作模式嚴(yán)重影響計(jì)劃實(shí)施。執(zhí)行“阿耳忒彌斯”計(jì)劃各階段任務(wù)的航天器來(lái)自多家企業(yè):“獵戶座”飛船由NASA與洛克希德-馬丁公司合作建造;重型火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”由NASA與波音公司合作開(kāi)發(fā);“星艦”和月球著陸器“人類登陸系統(tǒng)”則由太空探索技術(shù)公司(SpaceX)研發(fā)。該計(jì)劃的其他任務(wù)環(huán)節(jié)也有商業(yè)公司參與。

項(xiàng)目相關(guān)審查報(bào)告顯示,“阿耳忒彌斯”計(jì)劃的13個(gè)關(guān)鍵事項(xiàng)中已有至少8項(xiàng)嚴(yán)重落后于規(guī)劃。除了“獵戶座”飛船存在隔熱罩、生命支持系統(tǒng)、飛船逃逸系統(tǒng)等技術(shù)設(shè)計(jì)缺陷,負(fù)責(zé)將其送入軌道的“太空發(fā)射系統(tǒng)”也因研制進(jìn)度滯后且費(fèi)用高昂而備受詬病,大概率未來(lái)將被“星艦”所取代。對(duì)研發(fā)“星艦”的太空探索技術(shù)公司而言,還需完成大量復(fù)雜的技術(shù)研發(fā)才有可能執(zhí)行“阿耳忒彌斯”計(jì)劃,包括開(kāi)發(fā)在軌儲(chǔ)存和運(yùn)輸推進(jìn)劑能力?!靶桥灐苯衲昵皫状卧囷w均告失敗,直到8月才完成第十次試飛,但業(yè)內(nèi)人士指出其仍存在一些改進(jìn)空間。

“阿耳忒彌斯”計(jì)劃一再推遲的另一個(gè)難點(diǎn)在于艙外宇航服研制。美國(guó)宇航員如今在國(guó)際空間站使用的艙外宇航服還是由NASA在40多年前研制的。負(fù)責(zé)研發(fā)新一代艙外宇航服的公理航天公司稱,NASA的宇航服原始設(shè)計(jì)沒(méi)有提供執(zhí)行“阿耳忒彌斯3號(hào)”任務(wù)所需的緊急生命支持系統(tǒng),必須重新設(shè)計(jì)。

有專家指出,即便載人繞月飛行任務(wù)取得成功,2027年年中前也難以完成載人登月任務(wù),所依賴的“星艦”飛船甚至距離實(shí)現(xiàn)繞地球軌道飛行還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離,更不用說(shuō)把人送到月球。

2024年2月,美國(guó)私營(yíng)企業(yè)“直覺(jué)機(jī)器”公司研發(fā)的月球著陸器“奧德修斯”搭乘太空探索技術(shù)公司的“獵鷹9”火箭升空并在月球著陸,這是時(shí)隔50多年后美國(guó)航天器首次登月,也是首次由私營(yíng)企業(yè)完成這一任務(wù)?!皧W德修斯”攜帶了NASA的多種科學(xué)儀器及商業(yè)載荷,這是“阿耳忒彌斯”計(jì)劃的一部分?!皧W德修斯”在月球著陸時(shí)側(cè)翻,但遙測(cè)儀器和太陽(yáng)能充電板運(yùn)行正常,能將數(shù)據(jù)傳輸回任務(wù)控制中心?!皧W德修斯”著陸的馬拉佩特A著陸點(diǎn)是迄今著陸器能夠在月球降落并能與地面團(tuán)隊(duì)保持通信的最南端。“奧德修斯”登月一周后,隨著月球南極地區(qū)夜幕降臨進(jìn)入休眠狀態(tài)。不過(guò),當(dāng)太陽(yáng)再次照到其所在位置時(shí)卻沒(méi)能被“喚醒”。

對(duì)比NASA“阿耳忒彌斯”計(jì)劃面臨的尷尬,美國(guó)輿論難免懷念“阿波羅”計(jì)劃時(shí)期的“光榮與夢(mèng)想”。多位專家在分析“阿耳忒彌斯”計(jì)劃的困境時(shí),將癥結(jié)指向了知識(shí)儲(chǔ)備過(guò)時(shí)與資金短缺。美國(guó)喬治·華盛頓大學(xué)太空政策研究所所長(zhǎng)斯科特·佩斯坦言,載人登月事關(guān)整個(gè)航天系統(tǒng)的統(tǒng)籌、培訓(xùn)和裝備,恢復(fù)過(guò)去的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是一大挑戰(zhàn)?!氨举|(zhì)上是重建我們?cè)凇⒉_’計(jì)劃期間曾經(jīng)擁有、然而在過(guò)去50年中失去的專業(yè)知識(shí)?!?/p>

NASA講師羅伯特·弗羅斯特說(shuō),“阿波羅”計(jì)劃鼎盛時(shí)期,項(xiàng)目雇傭了大約40萬(wàn)名員工,與超過(guò)2萬(wàn)家企業(yè)和院校合作。如今,當(dāng)年的技術(shù)和材料早已過(guò)時(shí)。從工廠、工具、材料、專業(yè)知識(shí)到測(cè)試認(rèn)證等,“我們實(shí)際是在制造一個(gè)新飛行器”。

在項(xiàng)目資金方面,在“阿波羅”計(jì)劃的全盛時(shí)期,NASA預(yù)算約占聯(lián)邦政府財(cái)政支出4%以上。為期10年的“阿波羅”計(jì)劃耗資254億美元,約等價(jià)于今天的2540億美元。而2024年,NASA的全部預(yù)算規(guī)模僅占聯(lián)邦支出的0.2%(約341億美元)。審計(jì)部門(mén)預(yù)計(jì),“阿耳忒彌斯”計(jì)劃自啟動(dòng)到2025年總花費(fèi)約930億美元。

(責(zé)任編輯:zhangxiaohua)
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