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美國登月的劇本,確定又改了!
原本很多人以為,阿爾忒彌斯3號會把宇航員送上月球表面,成為阿波羅17號之后美國第一次真正登月。現在美國宇航局(NASA)公布的新安排顯示,2027年的阿爾忒彌斯3號,將不再直奔月球,而是先留在近地軌道,圍著地球完成一次高難度登月總彩排。
這次任務將極為關鍵,它可能決定美國后面的登月能不能走下去。
按照最初的計劃,美國阿爾忒彌斯計劃先無人繞月,再載人繞月,接著就是載人登月。阿爾忒彌斯1號驗證了SLS火箭和獵戶座飛船,阿爾忒彌斯2號把宇航員送到月球附近再返回。按理說,下一步該輪到登月了。
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可問題在于,NASA現在沒有月球著陸器,獵戶座飛船只能把宇航員帶向月球軌道,最終登月還需要SpaceX和藍色起源的登月器。而且登月器也要解決在月球軌道對接、生命保障、通信系統等諸多問題。
NASA現在最擔心的,不是獵戶座飛船,而是登月器的進展。SpaceX星艦登月器體量巨大,藍色起源藍月著陸器也還在發展中。兩家公司技術路線不同,火箭不同,軟件不同,接口不同,任務節奏也不同。直接把這些不確定性帶到月球附近,風險太大。
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所以NASA選擇在2027年先把難題搬回地球附近,離地球近,救援和通信更容易,任務窗口更多,失敗代價也相對低一些。換句話說,美國不是不想登月,而是不敢跳過這場彩排。
這次阿爾忒彌斯3號乘組已經確定,指令長是蘭迪·布雷斯尼克,駕駛員是歐洲航天局宇航員盧卡·帕爾米塔諾,任務專家是安德烈·道格拉斯和弗蘭克·盧比奧,鮑勃·海因斯擔任備份宇航員。
這個陣容很有看點。布雷斯尼克飛過航天飛機和空間站,長期參與阿爾忒彌斯相關系統測試。帕爾米塔諾是意大利宇航員,曾擔任國際空間站指令長。盧比奧保持過美國宇航員單次太空飛行371天紀錄。道格拉斯是首次飛天,但他有機械工程、系統工程和空間機器人背景。
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NASA把這樣一套陣容派上去,卻不安排他們登陸月球,說明這次任務的重點已經變了,這是一場工程驗收,宇航員真正要做的是把未來登月最危險的動作提前演練一遍。
他們要在獵戶座飛船里生活約兩周,還要參與對接檢查和系統測試。未來在月球附近,一旦獵戶座和著陸器對接出問題,宇航員可能無法進入登月器,也可能無法安全返回。所以2027年的近地軌道任務,本質上是在給后面登月做彩排。
按照NASA公布的流程,藍色起源的藍月著陸器測試樣機會先發射入軌,在太空等待數周。隨后,SLS火箭把獵戶座飛船和4名宇航員送入近地軌道。獵戶座完成自身檢查后,將與藍月登月器交會對接。
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這一步完成后,宇航員會在約兩天時間里進行測試,并進入藍月樣機內部檢查。等藍月分離后,獵戶座還要繼續等待SpaceX星艦登月器。星艦升空后與獵戶座對接,雙方連接大約一天,重點驗證組合體控制、航電、軟件和接口協同。
這套流程實際上非常復雜,獵戶座是NASA體系,藍月來自藍色起源,星艦來自SpaceX。它們不是同一家工廠造出來的產品,卻要在太空中對接成一個臨時組合體。
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此外,星艦和獵戶座尺寸差距巨大。一個像高樓,一個像小船。兩者連接后,姿態控制、推進響應、軟件指令和通信延遲都會變成真實考題。
美國這次調整,還有一個繞不開的背景,那就是商業登月器進度壓力。
SpaceX的星艦已經多次試飛,但距離真正變成載人月球著陸器,還要解決在軌加注、長期飛行、登月構型、可靠性等一系列問題。藍色起源的藍月同樣在追趕進度,新格倫火箭此前還遭遇過發射臺事故,這讓外界對2027年的任務節奏更加關注。
NASA當然知道風險,可它已經把阿爾忒彌斯計劃深度綁定在商業航天上。美國現在的登月方案,不再是阿波羅時代那種由NASA獨自掌控全部關鍵系統的模式,而是NASA要和多個承包商一起合作。
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好處是可以調動商業公司的速度和資源,壞處是每個環節都可能成為短板。只要藍月、星艦、新格倫、SLS或獵戶座任何一方延誤,整個任務都會被拖住。從這個角度看,阿爾忒彌斯3號改成近地軌道任務,也是在給美國登月體系減壓。
NASA把首次載人登月目標放到阿爾忒彌斯4號,時間指向2028年。這個節點很敏感,因為中國也在穩步推進2030年前載人登月。
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中國路線與美國不同。美國依賴SLS、獵戶座和商業著陸器組合,系統龐大,參與方很多。中國計劃使用長征十號、夢舟載人飛船、攬月月面著陸器,通過多發火箭配合完成月球軌道交會對接,再把航天員送上月面。
過去很多人認為,美國在載人登月上領先中國很多年。但從最新節奏看,這個時間差正在縮小。美國雖然已經完成載人繞月飛行,可真正登月還卡在著陸器和多系統協同上。中國雖然還沒有載人繞月,但相關大系統試驗正在一項項推進。
所以NASA局長擔心,美國可能只領先中國幾個月。
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