50多年來首次載人繞月任務

北京時間4月1日晚，NASA阿爾忒彌斯2號（Artemis II）任務的發(fā)射準備進入關鍵階段。太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）火箭的加注作業(yè)正在肯尼迪航天中心39B發(fā)射臺緊張進行。這將是超過50年來，NASA首次將人類送往月球方向的飛行任務。

阿爾忒彌斯2號任務徽章貼在宇航員們的橙色航天服右肩上

圖源: NASA/Joel Kowsky

北京時間4月1日19時30分（美國東部時間7時30分）剛過不久，NASA阿爾忒彌斯發(fā)射主任查利·布萊克威爾-湯普森（Charlie Blackwell-Thompson）便批準啟動液氫（LH2）和液氧（LOX）推進劑的加注流程。大約一小時后，在核心級貯箱完成預冷后，加注作業(yè)正式展開。

這一決定讓發(fā)射準備工作保持在正軌上。阿爾忒彌斯2號的發(fā)射窗口在北京時間4月2日6時24分（美國東部時間4月1日下午6:24）開啟，持續(xù)兩個小時。

如果一切順利，四名宇航員指令長里德·懷斯曼（Reid Wiseman）、駕駛員維克多·格洛弗（Victor Glover）、NASA任務專家克里斯蒂娜·科赫（Christina Koch）和加拿大航天局（CSA）任務專家杰里米·漢森（Jeremy Hansen），將搭乘獵戶座飛船開啟約10天的繞月之旅。

天氣預報顯示，發(fā)射日當天有80%的概率天氣適宜，主要需注意云層和可能的短時陣雨。發(fā)射窗口長達兩個小時，提供了足夠的靈活性來避開不利天氣。

如果4月1日因故推遲，未來幾天（至4月4日）仍有70%-75%的良好天氣概率。

四名阿爾忒彌斯2號宇航員

圖源：NASA

此外，3月29日太陽曾發(fā)生日冕物質(zhì)拋射（CME）其大部分能量方向偏離地球，對發(fā)射不構成威脅。目前太陽活動處于背景水平，短期內(nèi)不會出現(xiàn)影響發(fā)射的重大太陽風暴。

01

加注操作的計劃倒計時

進劑加注過程通常需要數(shù)小時，看似常規(guī)，但過去卻多次成為“驚險時刻”。2022年阿爾忒彌斯1號的幾次發(fā)射嘗試，以及今年2月阿爾忒彌斯2號的首次濕彩排（wet dress rehearsal）中，都因液氫泄漏問題被迫中止或提前結束倒計時。

• L-10H50M：發(fā)射團隊決定是否“go”開始火箭加注

• L-10H40M 至 L-10H35M：核心級 LOX 傳輸管路預冷

• L-10H40M 至 L-9H55M：核心級 LH2 預冷

• L-10H25M 至 L-9H40M：核心級 LOX 主推進系統(tǒng)預冷

• L-9H55M 至 L-9H25M：核心級 LH2 慢速加注開始

• L-9H40M 至 L-9H30M：核心級 LOX 慢速加注

• L-9H30M 至 L-6H40M：核心級 LOX 快速加注

• L-9H25M 至 L-8H：核心級 LH2 快速加注

• L-9H05M 至 L-8H30M：ICPS LH2 預冷

• L-8H30M 至 L-7H45M：ICPS LH2 快速加注開始

• L-8H 至 L-7H55M：核心級 LH2 補加

• L-7H55M 至終端倒計時：核心級 LH2 補充

• L-7H45M 至 L-7H20M：ICPS LH2 通氣與泄壓測試

• L-7H20M 至 L-7H10M：ICPS LH2 貯箱補加開始

• L-7H05M 至終端倒計時：ICPS LH2 補充

• L-6H40M 至 L-6H05M：核心級 LOX 補加

• L-6H40M 至 L-6H30M：ICPS LOX 主推進系統(tǒng)預冷

• L-6H30M 至 L-5H45M：ICPS LOX 快速加注

• L-6H05M 至終端倒計時：核心級 LOX 補充

• L-5H45M 至 L-5H30M：ICPS LOX 通氣與泄壓測試

• L-5H30M 至 L-5H10M：ICPS LOX 補加

• L-5H10M 至終端倒計時：ICPS LOX 補充

• L-5H10M：所有級補加

• T-6M：GLS 允許核心級貯箱增壓

• T-5M57S：核心級 LH2 停止補加

• T-4M40S：GLS 允許 LH2 高流量排放檢查

• T-4M：核心級 LOX 停止補加

• T-3M30S：ICPS LOX 停止補加

• T-50S：ICPS LH2 停止補加

• T-33S：GLS 發(fā)送“自動發(fā)射序列啟動”指令

• T-30S：核心級飛行計算機轉入自動發(fā)射序列

• T-12S：氫氣燃燒器點火器啟動

• T-10S：GLS 發(fā)送核心級發(fā)動機啟動指令

• T-6.36S：RS-25 發(fā)動機啟動

• T-0：助推器點火、臍帶分離、火箭升空

02

10天的太空行程

在這次阿爾忒彌斯2號的太空之旅中，四名宇航員將在繞月并返回地球的軌道上總共飛行約110萬公里。

發(fā)射后約8分鐘，獵戶座飛船及其四名乘員，NASA宇航員里德·懷斯曼（指令長）、維克多·格洛弗（駕駛員）、克里斯蒂娜·科赫，以及加拿大航天局宇航員杰里米·漢森，將正式進入太空。這次約10天的測試飛行將充滿各種活動，宇航員們將繞月飛行并返回地球，同時地面團隊將一路檢查獵戶座飛船的各項系統(tǒng)。雖然任務控制中心團隊可根據(jù)實際操作每天調(diào)整日程，但地面團隊和機組早已制定了每一天的大致計劃。

發(fā)射日 / 飛行日1：進入高地球軌道

太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）火箭主發(fā)動機關閉后，獵戶座飛船與臨時低溫推進級（ICPS）將與火箭其他部分分離。ICPS還有重要工作：發(fā)射后約49分鐘，它將點火提升近地點至地球上方約160公里（約100英里）的安全高度；約一小時后，當獵戶座到達近地點時，ICPS將再次點火，將飛船送入高地球軌道。

隨后，機組成員將有約23小時時間，在離家相對較近的位置對獵戶座系統(tǒng)進行全面檢查。他們將測試飲用水分配器（用于提供飲用水和復水食物）、廁所、以及空氣中二氧化碳去除系統(tǒng)等。宇航員們還可以脫下發(fā)射時穿著的橙色航天服，換上日常服裝。他們會花時間重新布置獵戶座內(nèi)部，使其適合四名“漂浮”人員在接下來10天內(nèi)生活和工作。

發(fā)射約3小時后，NASA將測試獵戶座的對接相關能力。在未來任務中，獵戶座需要與其他航天器對接。為驗證其安全性，ICPS將被用作對接目標。它將與獵戶座分離，機組將練習駕駛飛船接近并環(huán)繞它，進行近距離操作演示。之后，ICPS將進行處置燃燒，墜入太平洋，而獵戶座將繼續(xù)留在高地球軌道。

進入太空約8.5小時后，宇航員們將進行短暫睡眠。四小時后，他們將被喚醒，進行一次額外發(fā)動機點火，以調(diào)整軌道幾何形狀，為飛行日2的“跨月注入”（TLI）燃燒做好準備。同時，他們將在高地球軌道最遠點對深空網(wǎng)絡的緊急通信系統(tǒng)進行簡短檢查。之后，他們可再睡約4.5小時，結束飛行日1。

飛行日2：跨月注入，踏上奔月之路

懷斯曼和格洛弗將從設置并檢查獵戶座飛輪鍛煉設備開始新的一天，隨后進行任務中的首次鍛煉。科赫和漢森的鍛煉安排在當天后半段。晨間鍛煉也將進一步測試獵戶座生命支持系統(tǒng)，為離開地球軌道做準備。

科赫將在上午為當天的主要事件做準備跨月注入（TLI）燃燒。這是阿爾忒彌斯2號最后一次重大發(fā)動機點火，將把獵戶座送上奔月軌道。由于采用自由返回軌跡，TLI燃燒同時確保飛船能在飛行日10安全返回地球。

科赫將設置系統(tǒng)，由獵戶座歐洲服務模塊的主發(fā)動機（也稱為軌道機動系統(tǒng)發(fā)動機）執(zhí)行燃燒。該發(fā)動機可提供高達 26.7千牛（6000磅）推力，足以讓一輛汽車在約2.7秒內(nèi)從0加速到96.56公里/小時。

TLI之后，機組將迎來相對輕松的一天，有時間適應太空環(huán)境。他們將有機會進行首次天地視頻通話（任務期間每天通常有1-2次，飛行日7休息日和著陸日除外）。

NASA宇航員維克多·格洛弗、里德·懷斯曼和加拿大航天局宇航員杰里米·漢森在阿爾忒彌斯II號模擬訓練中

圖源: NASA/James Blair

飛行日3：軌道修正與太空醫(yī)療演示

飛行日3將進行三次較小發(fā)動機點火中的第一次，出航軌道修正，以確保獵戶座準確飛向月球。漢森將在上午為燃燒做準備，燃燒安排在機組午餐后不久進行。

當天其余時間將包括各種檢查和演示：格洛弗、科赫和漢森將在太空演示心肺復蘇（CPR）程序；懷斯曼和格洛弗將檢查獵戶座醫(yī)療包，包括體溫計、血壓計、聽診器和耳鏡等設備。

科赫將在下午測試獵戶座在深空網(wǎng)絡上的緊急通信系統(tǒng)。全機組還將一起排練飛行日6（最接近月球時）科學觀測工作的流程。

飛行日4：進一步修正與天文攝影

飛行日4將進行第二次出航軌道修正燃燒，繼續(xù)優(yōu)化奔月路徑。同時，機組將各自花一小時復習飛行日6需拍攝的地理目標（具體目標取決于最終發(fā)射時間）。雖然他們可能會經(jīng)常從獵戶座窗口拍攝照片和視頻，但當天日程專門安排了20分鐘用于從窗口拍攝天體照片。

飛行日5：進入月球引力范圍，測試新航天服

飛行日5，獵戶座將進入月球引力范圍，此時月球引力將超過地球引力。

進入月球“鄰域”后，機組將迎來忙碌的一天，上午幾乎全部用于測試橙色“獵戶座乘員生存系統(tǒng)”航天服。這種新航天服不僅在發(fā)射和再入時保護乘員，還能在緊急情況下（如果飛船失壓）為穿著者提供長達6天的可呼吸大氣。

作為首批在太空穿戴新航天服的宇航員，他們將測試快速穿上并加壓航天服、在穿著航天服的情況下安裝座椅并入座、通過頭盔端口進食飲水等功能。

下午將進行最后一次出航軌道修正燃燒，為飛行日6的月球飛越做準備。

2022年11月20日阿爾忒彌斯I號任務第5天，獵戶座飛船太陽能陣列末端相機拍攝的飛船與月球合影。

圖源：NASA

飛行日6：最接近月球，人類新紀錄？

飛行日6，阿爾忒彌斯2號機組將達到距離月球最近的點，同時也是距離地球最遠的時刻。根據(jù)發(fā)射日期不同，此次任務可能打破1970年阿波羅13號創(chuàng)下的約40萬公里最遠紀錄。

當天，飛船將從月球遠側掠過，距離月球表面約約6400-9600公里，月球在他們眼中大約像伸直手臂舉起的籃球大小。機組將把大部分時間用于拍攝月球照片和視頻，記錄肉眼首次觀測到的月球某些區(qū)域的觀察結果。

由于太陽在月球表面的照射角度每兩小時變化約1度，具體光照條件要到發(fā)射后才能確定：高角度時陰影少，可觀察表面顏色細微變化；低角度時長影增強地形起伏；正午般垂直照射時則適合近距離特寫成像。

他們將在實時拍攝照片和視頻的同時記錄觀察（包括飛船經(jīng)過月球背面、與地球失聯(lián)30-50分鐘的時段），以便后續(xù)將觀察與圖像精確對應。

飛行日7：離開月球引力范圍，休息日

飛行日7上午，獵戶座將退出月球引力范圍。地面科學家們會趁機組對月球體驗記憶猶新時與他們通話。

當天后半段，獵戶座發(fā)動機將進行三次返回軌道修正燃燒中的第一次。其余時間將主要是機組的休息日，讓他們在返回地球前的最后任務前得到放松。

飛行日8：輻射防護與手動駕駛演示

飛行日8的主要活動包括兩項獵戶座演示。

首先，機組將評估在太陽耀斑等高輻射事件中自我保護的能力。他們將使用飛船物資和設備搭建臨時庇護所。輻射是深空探索的重要挑戰(zhàn)，任務中還將開展多項實驗收集獵戶座內(nèi)部輻射數(shù)據(jù)。

當天結束前，機組將測試獵戶座的手動駕駛能力：通過窗口對準目標、調(diào)整飛船姿態(tài)至尾部朝向太陽，并比較六自由度和三自由度姿態(tài)控制模式。

飛行日9：返回準備與再入演練

飛行日9是太空中的最后一個完整日程，將從返回地球準備開始。機組有時間學習再入和濺落程序，并與飛行控制團隊溝通。另一次返回軌道修正燃燒將確保飛船保持正確返回軌跡。

他們還將完成更多演示：備用廢物收集系統(tǒng)（以防廁所故障）和正立不耐受服裝適配檢查。正立不耐受可能導致返回地球后站立時出現(xiàn)頭暈等癥狀，壓縮服裝有助于緩解。機組將試穿服裝、測量身體圍度，并完成關于穿著舒適度和穿脫難易度的問卷。

飛行日10：平安返航，濺落太平洋

飛行日10的重點是讓機組安全回家。最后一次返回軌道修正燃燒后，機組將把艙室恢復原始配置（收起設備、安裝座椅），并重新穿上航天服。

乘員艙將與服務艙分離（服務艙發(fā)動機一路引導他們繞月并返回）。乘員艙的隔熱盾將保護他們在穿越地球大氣層時抵御約約1650攝氏度的高溫。再入成功后，前艙保護蓋將被拋棄，依次展開一系列降落傘：先是兩個減速傘將速度降至約494.1公里/小時（137.25 米/秒），隨后三個引導傘拉出三個主傘，最終將速度降至約27.36 公里/小時（7.6米/秒），在太平洋濺落。美國海軍人員將在那里等待他們，阿爾忒彌斯2號任務圓滿結束。

阿爾忒彌斯2號不僅是技術驗證，更是人類重返月球、開啟深空探索新時代的重要一步。讓我們共同期待這四位勇士的平安歸來與寶貴收獲！

參考

[1]https://www.nasa.gov/missions/artemis/nasas-artemis-ii-moon-mission-daily-agenda/

[2]https://www.nasa.gov/blogs/missions/2026/04/01/live-artemis-ii-launch-day-updates/