阿耳忒弥斯二号启程:美国重返月球缘何跨越半个世纪

richlovec 1500_400 (1)
 

2026年1月,在美国国家航空航天博物馆的一次讲解活动中,一名参观者提出疑问:既然美国早在阿波罗计划时期就已经实现载人登月,为何重返月球要间隔50多年?在智能手机计算能力远超当年大型计算机的今天,人类再次飞往月球似乎理应更为容易。

相关研究与任务进展显示,事实并非如此。安全地将人类送入太空依然是一项高度复杂且风险集中的工程,任务复杂度的提升进一步拉长了技术准备和验证周期。

技术与安全门槛仍然很高

新一代载人航天技术在投入使用前,需要经历多年研究、开发和测试,方能获得飞行认证。即便如此,系统和材料在实际任务中的表现仍可能与预期存在差异,引发工程和安全方面的担忧。

近期任务中出现的情况凸显了这一点。例如,波音“星际客机”(Starliner)载人飞行测试任务(CFT)中暴露出的推进器问题,迫使NASA在没有机组人员的情况下,将飞船从国际空间站安全带回地球。又如,在阿耳忒弥斯一号任务中,猎户座飞船的热防护罩出现意外脱落情况,引发了为期数年的调查研究,最终促使NASA调整阿耳忒弥斯二号的大气层再入方案。

这些案例表明,即便在已有阿波罗时代经验的基础上,面向新一代深空任务的技术体系仍需反复验证和修正。

政治与财政支持的长期博弈

除技术因素外,NASA的载人深空项目还依赖跨越多个总统任期、国会届次和财政年度的持续政治意愿与资金支持。人类航天史研究显示,NASA长期致力于争取更广泛的公众关注,以说服美国纳税人其项目具有国家层面的价值。

目前,NASA已发射自阿波罗时代以来的首次载人月球飞行任务——阿耳忒弥斯二号。四名宇航员将执行绕月飞行任务,为后续计划在阿耳忒弥斯四号实现的月球着陆奠定基础。重返月球的路径漫长曲折,反映出将宏大目标转化为具体任务的制度与技术复杂性。

阿波罗结束后的转向

20世纪70年代初,在完成两次成功登月后,美国总统理查德·尼克松寻求削减NASA预算,以配合其政府的政策优先事项。这一决策使NASA面临资源收缩压力,最终取消了三次原定的阿波罗任务,将资金转向长期低地球轨道人类活动规划。

在此背景下,NASA将土星五号火箭的第三级改造为美国首个空间站“天宫一号”,并于1973年至1974年在轨运行。航天局利用剩余的土星IB火箭以及阿波罗指令舱和服务舱,将宇航员送往该空间站。

此后约30年间,NASA开发并运营航天飞机计划。航天飞机承担卫星部署和微重力科学实验等任务,单次在轨时间最长可达17天。这些研究旨在为未来长期载人任务提供支撑,同时在地面应用方面产生数据成果,例如蛋白质晶体生长实验为药物研发提供了参考。

航天飞机计划还在国际空间站的建设、维护和人员轮换中发挥关键作用。国际空间站首批舱段于1998年底发射入轨。

新千年的路线选择

进入21世纪后,美国克林顿政府要求NASA在国际空间站之外规划下一步发展方向,明确提出关注低地球轨道以外的目标,探讨机器人与人类在更远深空可执行的任务及地点。

当时的NASA局长丹尼尔·戈尔丁已着手为下一届政府准备方案,并推动开展人类重返月球的相关研究。1999年,他组建团队,研究21世纪可能采用的新技术、任务构想和目的地。

2003年2月“哥伦比亚”号航天飞机失事后,这一工作的重要性进一步凸显。包括新上任的乔治·W·布什政府在内的多方开始重新审视美国是否以及如何继续开展载人航天计划。

相关讨论最终促成了布什总统于2004年提出的《太空探索愿景》。该愿景要求NASA在完成国际空间站任务后退役航天飞机,并开发适用于低地球轨道以外目的地的载人探测飞行器。同时,该计划强调继续推进火星机器人探测,并与商业机构和国际伙伴合作。

早在15年前,乔治·H·W·布什总统也曾宣布月球和火星探测计划,但由于国会对成本的担忧,当时的航天活动主要被限制在近地轨道。

星座计划与关键技术延续

2004年12月,NASA启动载人探测飞行器的招标程序。2006年8月,洛克希德·马丁公司获得合同,负责研制“猎户座”飞船,这一飞船后来被确定为阿耳忒弥斯宇航员执行月球任务的载人飞行器。

随后数年间,猎户座飞船以及Ares I载人运载火箭和Ares V货运运载火箭进入研究、开发和测试阶段,这些技术构成了“星座计划”的核心。

星座计划设定了两个主要目标:一是短期内在航天飞机退役后承担国际空间站人员运输任务;二是长期实现人类月球探测。通过设计可在地球轨道和月球轨道同时使用的系统,NASA希望节省分别开发两套飞行器的时间和成本;同时,改造利用航天飞机计划的部分硬件也被视为降低成本的途径。

2009年,奥巴马总统上任后,政府对NASA载人航天计划展开独立评估。由退休航天业高管诺曼·奥古斯丁领导的评估委员会认为,NASA的目标与其预算水平不匹配,导致重大进度延误,首艘猎户座飞船可能在国际空间站退役后才具备服役条件。

委员会提出了多种在现有资金水平下的前进路径,优先保障航天飞机和国际空间站项目运行,并指出如每年增加约30亿美元投入,则有望支持低地球轨道以外的人类探测。

最终,奥巴马政府决定取消星座计划,但在受影响州参议员的推动下,其中两项关键技术得以保留。

2010年,《NASA授权法案》通过,批准猎户座飞船继续研制,并将国际空间站人员运输任务转交给商业飞行器。同时,法案要求NASA开发“太空发射系统”(SLS),即在Ares V基础上重新设计的重型运载火箭,用于将猎户座送往月球。这一技术路线在政治层面也具有意义,为相关航空航天承包商提供业务延续,维持了多个国会选区的就业。

2014年12月,德尔塔IV重型火箭成功发射首艘猎户座试验飞船,为工程团队提供了飞船系统和热防护罩性能数据。2015年10月,太空发射系统完成关键设计评审,转入制造阶段。

阿耳忒弥斯计划重启月球目标

2017年12月,特朗普政府发布政策指令,将NASA载人航天计划的重点重新聚焦月球。根据这一指令,NASA将利用猎户座飞船和太空发射系统,力争在2024年前实现载人登月。2019年5月,NASA正式将这一重返月球计划命名为“阿耳忒弥斯计划”。

2022年11月发射的阿耳忒弥斯一号任务是该计划的重要节点。这一为期25天的无人飞行任务,是太空发射系统的首次发射,也是SLS与猎户座首次整合飞行,为阿耳忒弥斯二号的首次载人绕月任务提供了关键技术验证。

在过去50多年中,每届美国政府都会重新评估载人航天在其政策优先事项中的位置,或推动、或限制NASA重返月球的进程。每一次载人深空飞行的实现,都依赖于长期技术积累、政治决策与财政投入的共同作用。

对于关注阿耳忒弥斯二号发射的公众而言,发射前的倒计时或许显得漫长,但在NASA重返月球的整体时间轴上,这只是跨越半个世纪进程中的一个瞬间。

作者:Emily A. Margolis,美国史密森学会国家航空航天博物馆当代航天策展人。

本文根据The Conversation文章编译整理,原文链接:https://theconversation.com/artemis-iis-long-countdown-a-space-historian-explains-why-it-has-taken-over-50-years-to-return-to-the-moon-274165


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录