原标题：《载人登月已不再是美国的独家游戏》
推迟了两个月的NASA探月火箭终于发射了，但再次登陆月球的梦想不再只属于美国。很多人可能都有同一个梦想：
或许有一天，我们能够走出地球，踏上太阳系其他行星的表面，建立可以支持大规模居住的前哨站，前往更遥远的星系，探索更遥远的太空。
这个未来还很遥远，但人类在20 世纪60 年代随着阿波罗登月迈出了第一步。
60年后的今天，美国终于迈出了第二步：
在因多次技术事故和错过窗口而导致两个月的延误后，NASA 终于于休斯敦当地时间11 月16 日星期三上午1:48 点左右完成了阿耳忒弥斯载人任务。登月计划的第一枚火箭发射升空，将一艘无人飞船送出了大气层。
图片来源：NASA 原定于8 月29 日发射。然而，由于当天火箭3 号发动机出现冷却问题，NASA 决定利用该事件收集更多数据以供将来使用，并取消了发射。此后情况并没有太大改善。整整五天过去了，问题依然没有完全解决。到了该周周六的第二个发射窗口，火箭燃料装载又出现了泄漏问题。
此后，阿耳忒弥斯不断出现问题，错过了一个又一个窗口期。
庆幸的是，两个月后，所有的问题终于解决了，天时地利人和合适的人终于走到了一起，火箭成功发射。
截至发稿，飞船已成功与火箭分离，正以高达每小时5600英里的速度前往月球。
图片来源：NASA 未来几十年，这艘航天器将利用引力弹弓效应冲出地球轨道，飞向月球，进入其轨道，完成一系列预定的测试动作和科学观测任务，然后返回到地球。
图片来源：NASA 正如月亮女神阿耳忒弥斯是太阳神阿波罗的妹妹一样，NASA的最新计划也是上世纪著名的阿波罗登月计划的精神延续。
自1969年阿姆斯特朗和奥尔德林首次登月以及1972年底阿波罗17号最后一次成功登月以来，人类已有50年没有再次踏上月球。
这次的登月计划更加激进：NASA不仅希望将宇航员送回月球，还希望在月球上建立永久基地，为未来登陆火星以及更复杂、更遥远的任务打下关键基础——完成太空探索任务。
但现在的情况与60年前阿波罗计划刚出来时有很大不同。如今，美国不再是唯一雄心勃勃载人登月的航天技术超级大国。
中国不仅已经拥有了工作空间站，而且最近还正式宣布了登月计划，并确认将在十年内具备载人登月的能力。与此同时，俄罗斯、印度等航天大国也将目光瞄准了月球。
月亮，接下来的事情将会非常令人兴奋。
阿耳忒弥斯I 号于2022 年11 月15 日星期二在肯尼迪航天中心的39B 发射台成功点火发射。
此次发布创造了两个“第一”：
首先，这是美国宇航局太空发射系统（SLS）火箭的首次真正发射。
SLS是美国宇航局设计的重型发射系统，带有基于航天飞机的推进器，取代了退役的发射系统。 SLS的高度与美国自由女神像的高度相似（见下图）。美国计划在未来10 年内使用SLS 发射外层空间探索任务，直到出现更新、更大、更强大的火箭。
在地面点火后的几分钟内，火箭的多个发动机燃烧了数百万升液体推进剂和约100 万公斤固体燃料，以实现高达4,400 吨的推力。它可以携带极重的有效载荷（高达46吨）并将宇航员送入更远的太空。
根据公开信息，一枚SLS火箭点火和发射的总成本高达40亿美元。整个SLS项目的进展至少被推迟了近20次，首次发射的时间也被推迟了几年。
图片来源：NASA 其次，这也是洛克希德·马丁公司和空中客车公司两大公司联合开发的猎户座飞船（Orion）首次飞入太空。
猎户座飞船是目前唯一能够实现人类深空飞行的航天器。它配备了太阳能电池板、玻璃座舱、自动对接系统、生命维持系统等，最多可搭载6人的船员。
最关键的细节之一是，这次猎户座飞船配备了发射中止逃生系统。如果在发射和上升过程中发生灾难性故障，乘员舱可以高速弹射并独立展开减速降落伞返回水面。 —— 避免重蹈挑战者号航天飞机缺乏逃生系统导致所有机组人员死亡。
猎户座飞船组成示意图，1=发射中止系统，2=乘员舱，3=服务舱。图片来源：美国宇航局。就像SLS火箭一样，这艘飞船最初的名字也很无聊，叫做“Crew”探索飞行器（CEV）。但在之前的一次采访中，一名宇航员不小心失言了，NASA最终不得不采用“猎户座”这个名字。
（关于登月飞船还有一个轶事：去年，NASA与SpaceX签订合同，批准该公司29亿美元开发两艘登月飞船。但贝佐斯的蓝色起源提出抗议，导致合作暂停。 ）
有趣的是，虽然阿耳忒弥斯一号是无人驾驶的，但这艘猎户座飞船上确实有一些乘客……
首先登场的是穆尼金·坎波斯队长。这是一个测试假人，其任务是扮演宇航员的角色。它的身上有一些人造“器官”，还配备了一堆各种生命维持装置和辐射传感器，以便NASA可以在整个飞行过程中收集相关数据。这将提高后续载人任务的安全性和舒适性。
假人的命名由两部分组成。名字是“月亮”+“人体模型”的组合；这个姓氏取自已故美国宇航局雇员阿图罗·坎波斯。当阿波罗13号飞船遭遇严重系统故障时，工程师在地面设计了应急预案，最终让船上的三名宇航员安全返回地球。
这次NASA为假人命名是为了向他致敬，或许是想借点好运气吧~
Moonikin Campos 图片来源：NASA 说完船长，我们再来看看另外两名人形船员。
NASA 工作人员还在飞船上安装了两个女性上半身假人，分别命名为Helga 和Zohar。他们的任务是进行宇宙辐射防护的对照试验：其中一名身穿由StemRad 和洛克希德·马丁公司联合开发的AstroRad 辐射防护背心，另一名则根本没有任何防护。
至于之所以采用女性模特，是因为在下次发射时，NASA将首次将女性宇航员送上月球（之前通过阿波罗计划登陆月球的宇航员都是白人）。美国宇航局计划派遣男性和女性宇航员执行未来的任务，因此收集针对两种性别的健康风险数据至关重要。
Helga 和Zohar 图片来源：NASA 为了不让船长和两名船员在宇宙中感到孤独……
NASA还安排了史努比和小羊肖恩毛绒玩具陪伴他们。
史努比是美国宇航员的老朋友。这不是他第一次进入太空。这次他的任务是充当“零重力指示器”。
图片来源：NASA 小羊肖恩被欧洲航天局送去兜风……
图片来源：NASA 除了主要有效载荷猎户座飞船外，阿尔特弥斯1 号还有一个辅助有效载荷，即10 颗CubeSats。
当SLS 火箭的最后一级与猎户座飞船分离时，这些超小型卫星将被释放。他们每个人都有独立的观察和测试任务。例如，其中一颗卫星专门用于搜寻月球冰，另一颗卫星则配备了太阳帆，其任务是观测和接触近地小行星等天体。
此次发射任务的立方体卫星。图片来源：NASA。在立方体卫星发射的同时，猎户座飞船本身也已经踏上了前往月球太空的旅程。一旦进入轨道，航天器的推进器就会点火，将其送入月球遥远逆行轨道（DRO，与中国嫦娥五号天文台运行的轨道相同），同时绕月球暗面运行。
完成轨道飞行后，猎户座推进器将再次点火并重新进入地球大气层，最终借助降落伞着陆。
图片来源：NASA此次发射任务的主要目标之一也是测试猎户座飞船的隔热罩，因为它将以超过每小时4万公里的速度返回大气层，超过了此前大多数航天器，并且在地表气温将超过2800摄氏度。人类宇航员能否生存取决于飞船能否承受如此高温和大气摩擦……
猎户座飞船的隔热罩。图片来源：NASA
阿耳忒弥斯一号任务的成功将在很大程度上决定美国后续载人登月任务的执行情况。
目前，NASA计划在2024年发射阿尔忒弥斯2号，搭载四名人类宇航员进行月球飞行，而无需登陆月球。此次任务的最远飞行距离将达到月球暗面16000公里，这也将是人类迄今为止到达过的距离地球最远的地方。
2025 年，阿耳忒弥斯3 号将载四人进入月球轨道。其中两人将乘坐着陆器踏上月球南极。总共停留六天半，然后返回轨道器，然后一起返回。地球。届时，女宇航员将首次登上月球，创造历史性时刻。 NASA 相信这将有助于提高女性对太空和STEM 职业教育的兴趣和热情。
阿波罗计划宇航员图片来源：NASA历史资料美国国会曾发布监管报告批评阿耳忒弥斯计划，指责项目团队使用不成熟的技术、设定过于激进的时间表，这不仅扰乱了政府，也暴露了公众的期望项目面临额外的技术风险。
目前，阿耳忒弥斯载人发射任务已多次推迟，并已严重超出预算。预计从2021年到2025年，NASA将在该计划上总共花费530亿美元。美国联邦政府的金融监管机构已评估SLS项目“不可持续”，但NASA仍在进一步开发SLS Block 2火箭，该火箭已有效载荷更高，推力更强，而且价格更贵。
2027年，NASA计划发射“月球门户”第一个模块，正式启动这个永久性空间站的建设。正如天宫是地球的空间站一样，月球门户是一个永久性的空间站，旨在绕月球运行，为访问的航天器提供对接端口。
建成后，月球门户将为宇航员提供住房和后勤服务。此外，月球门户还将成为后续深空探索和物资运输任务的中转站。
由于阿尔忒弥斯计划本身的严重延误，月球门户的研制也出现了一定的延误。
月球门户渲染图来源：NASA 美国宇航局计划几年后在月球南极建立一个地面基地，最多可容纳4 名“月球居民”停留一个月。
此外，NASA还正在开发一款敞篷轻型月球车和一款封闭式加压重型月球车，以方便宇航员执行短距离和长距离月球探索任务。
考虑到月球的引力比地球小得多，更容易发射更重、航程更长的飞行器。美国还计划利用月球门户和月面基地作为进一步探索火星甚至载人火星任务的发射台。田地和中转站。 NASA 目前预计在2030 年代将重点转向火星任务。
月球车示意图图片来源：NASA
上个世纪，太空竞赛曾经是美国和苏联两个超级大国之间的博弈。在载人登月上，美国基本上取得了压倒性的胜利，成为唯一的霸主。
然而进入21世纪，美国已经认识到，仅靠自身力量很难完成上世纪的太空探索开创性工作。
2020年，美国与澳大利亚、加拿大、日本、法国、英国、乌克兰、阿联酋、南苏丹等22个国家和地区共同起草并签署了《阿尔忒弥斯协议》号多边协议（《阿耳忒弥斯协议》）。韩国、新加坡和以色列。
（阿耳忒弥斯1号发射有效载荷清单中还可以找到各缔约国航天部门的资料和纪念品。）
《阿耳忒弥斯协议》中文译本（中国未签署该协议） 图片来源：NASA 该协议关于外太空商业行为的规定在一定程度上受到了国际社会的批评。俄罗斯官员甚至美国当地一些专家都谴责阿耳忒弥斯协议“制定了有利于本国的国际太空法”。
例如，NASA本身声称要保护阿波罗计划登陆月球的地点，就等于声称对这些月球表面地点拥有所有权，与联合国《外层空间条约》关于“应该有月球上没有主权国家领土”。相关表达。
又如，《阿耳忒弥斯协议》原则上为私人太空商业公司在太空开采和拥有资源材料提供了可能性。考虑到美国是大多数私营航天公司注册的国家，这样做违反了第《外层空间条约》条中商业开发多边批准的要求，也违反了国际多边许可制度的精神。
更关键的事实是，中国和俄罗斯这两个与美国能力相近的太空大国并没有参与这项美国主导的协议。
2021年以来，我国已成功完成天宫空间站相关多次发射，目前多个核心功能舱和模块已成功组装和测试。
继天宫空间站取得优异成绩后，中国探月工程也受到更多关注。
2022年7月底天宫空间站构型模拟图图片来源：蜀建阳据公开资料显示，我国探月工程前三期已顺利完成各项关键任务：
嫦娥一号和二号探测器第一阶段（绕月）分别于2007年和2010年完成任务；
二期工程（登月）嫦娥三号和四号探测器均成功实现软着陆，并释放了各自的玉兔一号和二号月球车。此外，鹊桥中继通信卫星也于2018年成功进入地月拉格朗日L2点轨道。
嫦娥五号工程三期（返回）前年在月球风暴海洋中的吕姆克山着陆，完成了样本采集工作，顺利安全返回地球。
中国探月工程四期工程去年正式立项，进入实施阶段。主要目标是对月球南极进行科学探测，建立月球基础科学研究站（月面或月球轨道）。
不久前，中国航天科技集团公司宣布正在研制新一代载人运载火箭和重型运载火箭，承担载人登月以及火星、木星和小行星探测任务。
其中，载人运载火箭将具备2030年左右将中国人送上月球的能力，重型运载火箭将把地月转移轨道的有效载荷增加到50吨，超过SLS Block 2美国宇航局目前正在开发的类型。该火箭的极限发射能力为46吨。
月球科研站计划2030年前建成，能源、通信、导航、长途交通、天地出行等支撑系统建设将于2035年左右完成。
创意修改原图来源：NASA中俄今年3月刚刚签署国际月球科学研究站合作项目协议，并表示向所有感兴趣的国家和国际合作伙伴开放，从而加强科研交流，促进全人类的了解的空间。和平探索和有效利用太空资源。
根据《2021 中国的航天》白皮书，2016年以来，中国已与19个国家和地区、4个国际组织签署46项航天合作协议或谅解备忘录，积极推动全球外空多边共同治理。
据《环球时报》报道，尽管前苏联在冷战时期的载人登月竞赛中失败，但俄罗斯从未放弃载人登月的梦想。俄罗斯目前计划在2030年左右使用多枚“安加拉-A5”大型火箭将鹰号载人飞船、登月系统、太空拖船等正在研制的设备和模块发射到太空，在登陆月球之前在轨道上完成对接和组装。
印度空间研究组织此前宣布，将于明年发射“月船三号”探测器，同时加快国内宇航员培训，实现独立将宇航员送入太空的能力。该组织负责人明确表示，正在“关注载人登月任务”。
NASA此次率先启动阿尔忒弥斯1号任务，让美国在重启登月方面暂时领先。然而，一个不争的事实是，探月不再是美国的专属游戏。
中国载人航天和空间站项目的快速进展，以及俄罗斯和印度的兴趣，意味着美国无法再像去年下半年那样保持太空竞赛获胜者的地位。世纪。
本文来自微信公众号：硅星人（ID：guixingren123），文：杜晨，编辑：VickyXiao
