未來(lái)的宇宙飛船(未來(lái)的宇宙飛船圖畫(huà))

·“阿爾忒彌斯1號(hào)”（Artemis I）任務(wù)是一次不載人飛行測(cè)試，發(fā)射獵戶(hù)座飛船繞月飛行，飛船將于12月返回地球。任務(wù)順帶部署10顆立方星，沿途研究月球，或前往其他深空目的地。

·“阿爾忒彌斯2號(hào)”（Artemis II）任務(wù)是“阿爾忒彌斯”計(jì)劃的首次載人飛行，2024年將送宇航員繞月飛行。“阿爾忒彌斯3號(hào)”（Artemis III）任務(wù)將于2025年再次載人前往月球，依靠人類(lèi)著陸系統(tǒng)登陸月球，這一次將創(chuàng)造女性在月表行走的歷史。

美東時(shí)間11月16日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）登月火箭太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）托舉獵戶(hù)座飛船，在美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心39B發(fā)射臺(tái)首飛升空，執(zhí)行不載人飛行測(cè)試“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)，開(kāi)啟繞月之旅，為未來(lái)載人試飛和人類(lèi)探索月球鋪路。

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NASA登月火箭太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）11月16日成功發(fā)射。(00:17)

在希臘神話(huà)中，阿爾忒彌斯是阿波羅的孿生姐妹，也是月亮女神。NASA計(jì)劃通過(guò)“阿爾忒彌斯”任務(wù)重返月球，將首位女性和首位有色人種送上月球表面，為長(zhǎng)期駐留月球、送人前往火星鋪路。

其中，“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)是一次不載人飛行測(cè)試，將發(fā)射獵戶(hù)座飛船繞月飛行并于12月返回地球，順帶部署10顆立方星，沿途研究月球，或前往其他深空目的地。

“阿爾忒彌斯2號(hào)”任務(wù)是“阿爾忒彌斯”計(jì)劃的首次載人飛行，2024年將送宇航員繞月飛行，為未來(lái)宇航員登月做準(zhǔn)備。

“阿爾忒彌斯3號(hào)”任務(wù)將于2025年再次載人前往月球，依靠人類(lèi)著陸系統(tǒng)登陸月球，這一次將創(chuàng)造女性在月表行走的歷史，也是自1972年NASA阿波羅17號(hào)任務(wù)以來(lái)人類(lèi)再次踏上月球。

NASA的重返月球計(jì)劃將把美國(guó)宇航員送往人類(lèi)從未涉足過(guò)的地方：月球南極。在月球上，他們將尋找并使用水和長(zhǎng)期探索所需的其他關(guān)鍵資源，探索月球的奧秘，了解更多地球和宇宙的知識(shí)。

在太空飛行最遠(yuǎn)的人造飛船，12月回地球

“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)原定于美東時(shí)間8月29日發(fā)射，后由于溫度傳感器故障、颶風(fēng)等多種原因多次推遲發(fā)射。

這次任務(wù)是NASA深空探測(cè)系統(tǒng)首次綜合飛行測(cè)試，該系統(tǒng)包括美國(guó)為深空任務(wù)設(shè)計(jì)的下一代飛船獵戶(hù)座、NASA登月火箭SLS和肯尼迪航天中心地面系統(tǒng)。其主要目標(biāo)包括在太空飛行環(huán)境中演示獵戶(hù)座飛船系統(tǒng)，并確保安全重返大氣層、下降、濺落和回收。

“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)發(fā)射準(zhǔn)備中。

當(dāng)火箭與飛船分離，獵戶(hù)座飛船將依靠臨時(shí)低溫推進(jìn)級(jí)（ICPS）前往月球。當(dāng)獵戶(hù)座飛船繞地球軌道飛行并部署其太陽(yáng)能電池板時(shí)，ICPS會(huì)為它提供離開(kāi)地球軌道、飛向月球所需的巨大推力，引導(dǎo)獵戶(hù)座靠近到足以被月球引力捕獲的程度。

發(fā)射大約2小時(shí)后，獵戶(hù)座飛船會(huì)與ICPS分離，隨后ICPS部署10顆立方星。此時(shí)，獵戶(hù)座飛船繼續(xù)從地球軌道前往月球軌道，歐洲航天局的服務(wù)艙為其提供推力，并根據(jù)需要在途中進(jìn)行軌道修正。

“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)軌跡。 圖片來(lái)源：NASA

獵戶(hù)座距離月球表面最近時(shí)只有大約97公里，然后利用月球引力進(jìn)入遠(yuǎn)距離逆行軌道，彼時(shí)距離月球約6.4萬(wàn)公里。NASA表示，這是迄今為止為人類(lèi)建造的宇宙飛船在太空中飛行的最遠(yuǎn)距離。

“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)總飛行里程210萬(wàn)公里，任務(wù)持續(xù)時(shí)間約26天，獵戶(hù)座飛船在太空停留的時(shí)間將比任何一艘沒(méi)有與空間站對(duì)接的人類(lèi)宇宙飛船都要長(zhǎng)，最終飛船預(yù)計(jì)于12月11日濺落太平洋。

在返回地球的旅程中，獵戶(hù)座飛船將再次利用月球引力。它將在準(zhǔn)確時(shí)間點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，利用月球引力加速返回地球，以40000公里/小時(shí)的速度進(jìn)入地球大氣層。此時(shí)大氣層將飛船速度降至大約480公里/小時(shí)，溫度達(dá)到大約2800攝氏度，展現(xiàn)隔熱罩性能的時(shí)刻就到了。

當(dāng)飛船順利進(jìn)入大氣層后，它將依靠降落傘在圣地亞哥海岸著陸，著陸和回收小組將負(fù)責(zé)太空艙濺落后的安全回收。

10顆立方星、3位特殊乘客和一只史努比

“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)也攜帶了10顆立方星，這些立方星的尺寸比鞋盒大不了多少，它們將沿途研究月球或前往深空目的地。

美國(guó)莫爾黑德州立大學(xué)的“月球冰立方”衛(wèi)星將利用紅外光譜儀尋找各種形式的水和其他揮發(fā)物。亞利桑那州立大學(xué)的LunaH-Map衛(wèi)星將用中子光譜儀繪制月球南極隕石坑和其他永久陰影區(qū)域近地表氫的高保真度地圖。

洛克希德馬丁公司的LunIR衛(wèi)星將對(duì)月球表面紅外成像。日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)研制了世界上最小的月球著陸器，來(lái)研究月球環(huán)境。美國(guó)西南研究院的CuSP衛(wèi)星將像太空氣象站一樣測(cè)量粒子和磁場(chǎng)。NASA艾姆斯研究中心將利用單細(xì)胞酵母檢測(cè)、測(cè)量和比較深空輻射對(duì)生物有機(jī)體的長(zhǎng)期影響。

日本東京大學(xué)和日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)將對(duì)地球等離子體層成像，更好地了解地球輻射環(huán)境。NASA馬歇爾太空飛行中心的立方星將飛往一顆近地小行星，并拍攝其表面照片和其他特征。

獵戶(hù)座飛船上的人體模型之一。 圖片來(lái)源：NASA

獵戶(hù)座飛船上還有三位“特殊乘客”——三個(gè)人體模型。這些模型將測(cè)試飛船系統(tǒng)、收集數(shù)據(jù)。

一個(gè)人體模型的座位上配備了兩臺(tái)傳感器，記錄整個(gè)任務(wù)中的加速度和振動(dòng)，人體模型所穿的宇航服也將配備兩臺(tái)輻射傳感器。另外兩個(gè)人體模型由模仿成年女性骨骼、軟組織和器官的材料制成，模型上的傳感器和探測(cè)器將測(cè)量輻射暴露。

同行的還有玩偶史努比，它將作為“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)的零重力指示器。當(dāng)飛船達(dá)到失重狀態(tài)時(shí)，史努比可以提供視覺(jué)指示。

作為“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)零重力指示器的史努比。 圖片來(lái)源：NASA

史努比與NASA的緣分可以追溯到阿波羅時(shí)代。1969年，阿波羅10號(hào)宇航員一路前往月球，在著陸前進(jìn)行最后一次檢查，登月艙要在大約15公里距離內(nèi)掠過(guò)月球表面，并巡視（snoop around）阿波羅11號(hào)的著陸點(diǎn)，宇航員就把登月艙命名為“史努比”（Snoopy）。

1990年是史努比的第一次太空飛行，當(dāng)年它乘坐的是哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)。如今，史努比穿上橙色飛行服，戴上手套，胸前還有NASA的標(biāo)志，與三位特殊乘客搭乘獵戶(hù)座飛船共享這趟繞月之旅。

土星五號(hào)之后的超級(jí)重型運(yùn)載火箭SLS

從2022年開(kāi)始的未來(lái)十年里，NASA將向月球表面發(fā)送一系列科學(xué)儀器和技術(shù)演示。

NASA曾表示，前往月球是為了更了解地球、月球和太陽(yáng)系的起源和歷史，展示探索火星等所需要的新技術(shù)、能力和商業(yè)方法，建立美國(guó)在月球上的領(lǐng)導(dǎo)地位，擴(kuò)大美國(guó)的全球經(jīng)濟(jì)影響。

NASA還計(jì)劃在月球軌道開(kāi)發(fā)繞月空間站“月球門(mén)戶(hù)”，并利用其SLS火箭或商業(yè)火箭發(fā)射組件，在太空組裝。未來(lái)宇航員將乘坐獵戶(hù)座飛船，搭乘SLS火箭前往月球軌道。獵戶(hù)座飛船會(huì)與“月球門(mén)戶(hù)”對(duì)接，宇航員轉(zhuǎn)移到人類(lèi)著陸系統(tǒng)，前往月球表面探索。

要到達(dá)月球，就需要一枚動(dòng)力強(qiáng)大的火箭。SLS是NASA為深空探索研發(fā)的有史以來(lái)最強(qiáng)大的超級(jí)重型運(yùn)載火箭，也是自土星5號(hào)重型運(yùn)載火箭以來(lái)NASA為人類(lèi)太空旅行建造的首枚探索級(jí)火箭。

39B發(fā)射臺(tái)上的SLS火箭和獵戶(hù)座飛船。 圖片來(lái)源：NASA

NASA表示，這是唯一一枚可以在一次任務(wù)中將獵戶(hù)座飛船、宇航員和貨物直接送往月球的火箭。為了滿(mǎn)足未來(lái)對(duì)深空任務(wù)的需求，SLS會(huì)演變成越來(lái)越強(qiáng)大的構(gòu)型。

每種構(gòu)型的SLS火箭，其芯級(jí)都會(huì)配置4臺(tái)RS-25發(fā)動(dòng)機(jī)。首枚SLS火箭型號(hào)Block 1可將27噸以上的載荷送到月球以外的軌道。火箭高約98米，起飛質(zhì)量575萬(wàn)磅（約合2608噸），在發(fā)射和上升過(guò)程中可產(chǎn)生880萬(wàn)磅（約合3992噸）的最大推力，比土星五號(hào)火箭多15%。“阿爾忒彌斯1號(hào)”任務(wù)就是采用該型號(hào)火箭執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。

SLS的Block 1B載人火箭運(yùn)載能力38噸，單次發(fā)射可攜帶獵戶(hù)座載人飛船以及用于支持在月球上持續(xù)存在所需的大型貨物。SLS火箭另一個(gè)構(gòu)型Block 2型號(hào)將成為NASA向月球、火星和其他深空目的地運(yùn)送貨物的主要運(yùn)載工具，運(yùn)載能力超過(guò)46噸。

NASA表示，一旦完成開(kāi)發(fā)，SLS能讓宇航員開(kāi)始探索太陽(yáng)系深處的目的地，包括人類(lèi)的月球和火星探測(cè)任務(wù)，以及機(jī)器人的科學(xué)任務(wù)，前往月球、火星、土星和木星等。