NASA 增加近地轨道测试以确保阿耳忒弥斯计划安全

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NASA Orion spacecraft orbiting Earth with blue atmosphere below and the Moon visible in the distant black space.
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美国国家航空航天局(NASA)宣布重组其重返月球的时间表,引入一项至关重要的近地轨道测试飞行,旨在尝试月面着陆前验证关键任务硬件。NASA 领导层透露,这一战略调整旨在确保宇航员安全,并提高阿耳忒弥斯(Artemis)计划的长期发射频率。

NASA 局长 Jared Isaacman 于 2026 年 2 月 27 日宣布了阿耳忒弥斯(Artemis)计划的一次重大“航向修正”,将该机构的战略转向月球探测的分阶段、降风险模式。这一重新配置的计划引入了一次强制性的近地轨道测试飞行,以便在宇航员尝试登月之前验证关键任务硬件。通过提高 Space Launch System (SLS) 的发射频率并标准化火箭配置,该机构的目标是在 2028 年前将人类送上月球,同时确保建立一个更稳定、更可持续的运营基础。

这一战略转变是由内部评估促成的,评估表明之前的“直接着陆”方案具有不可接受的技术风险。包括副局长 Amit Kshatriya 和代理副局长 Lori Glaze 在内的 NASA 官员强调,原定的 2024 年和 2025 年目标已不再现实。新的路线图优先考虑地面团队和飞行机组的“肌肉记忆”,并从 20 世纪 60 年代阿波罗(Apollo)计划的渐进式成功中汲取灵感,以避免时间表过于仓促的陷阱。

为什么在月球着陆前增加近地轨道测试飞行?

NASA 增加近地轨道测试飞行是为了通过在受控环境中测试 Orion spacecraft(猎户座飞船)、Human Landing System (HLS)(人类登月系统)以及新型月球航天服的集成情况,从而降低任务风险。这一中间任务允许在无需立即进行复杂的深空低温推进剂加注的情况下,对交会对接和生命支持系统进行验证。这种方法确保了在机组人员执行月球降落任务之前,所有硬件接口都能正常工作。

增加近地轨道任务的决定源于验证 Orion 飞船如何与 SpaceXBlue Origin 开发的商业着陆器互动的需要。目前,Starship HLS(星舰人类登月系统)和 Blue Moon MK2 仍需多次燃料加注发射才能到达月球,这一过程仍处于开发阶段。通过先在近地轨道进行测试,NASA 可以练习集成操作,并对登月器和 Axiom Space 航天服的系统进行全面检测,同时保持在能够立即返回地球的轨道范围内。

历史先例(如阿波罗 9 号任务)证明了在前往月球表面之前在近地轨道测试月球硬件的价值。前航天飞机计划经理、前 NASA 咨询委员会人类探索与运营委员会主席 Wayne Hale 指出,登月前的预演任务“正是为了确保安全所必须做的”。这种分阶段的方法反映了 1969 年首次将人类送上月球时所采用的成功策略,在轨道飞行和表面行动之间搭建了一座逻辑桥梁。

在 NASA 的新计划中,Artemis III 发生了什么变化?

在重新配置的 2026 年计划中,Artemis III 已从登月任务重新调整为计划于 2027 年进行的极具挑战性的近地轨道系统验证飞行。机组人员在这项任务中将不再把第一位女性和第一位有色人种送上月球表面,而是专注于与 HLS 航天器对接并测试地表时长生命支持系统。实际的重返月球表面任务已重新安排在 Artemis IV 任务中,目前的目标是 2028 年初。

Artemis III 的机组人员现在将执行复杂的轨道机动,以与 SpaceX StarshipBlue OriginBlue Moon 登月器交会对接。该任务是 Human Landing System 计划的关键检查点,该计划此前面临重大的开发延迟。通过取消本次飞行中对低温推进剂转移的要求,NASA 为其商业合作伙伴留出了更多时间来完善空间加注技术,同时仍能在载人硬件集成方面取得进展。

SLS 火箭上层级的技术障碍也影响了 Artemis III 的时间安排。最近 Artemis II 硬件返回垂直装配大楼以解决上层级问题,这凸显了需要更加审慎的发射顺序。Jared Isaacman 局长澄清说,虽然 Artemis III 将不再登陆月球,但 2027 年飞行中获得的经验是确保随后 2028 年登月任务能够在高信心和高安全性下执行的唯一途径。

NASA 的新计划如何提高发射频率?

NASA 的新战略通过标准化 SLS 火箭配置,旨在实现每 10 个月执行一次任务,从而提高发射频率。通过取消向更复杂的 Block 1B 和 Block 2 版本火箭的过渡,该机构可以简化生产并保持一致的飞行速率。这种方法为发射团队和任务控制中心建立了运营“肌肉记忆”,减少了此前阻碍计划势头的任务间长间隔。

战略资金和政治支持在实现增加飞行频率方面发挥了重要作用。由参议员 Ted Cruz (R-TX) 支持的《一个宏伟、美丽的法案》(One, Big Beautiful Bill Act,简称 OBBBA)专门为 Artemis IVArtemis V 火箭提供了额外 41 亿美元的资金。这笔资金的注入使 NASA 及其承包商能够为 SLSOrion 维持稳定的生产线,从“一次性”任务心态转向可持续、循环的发射周期。

标准化使用临时低温推进级 (ICPS),而不是等待探索上层级 (EUS),是这一加速计划的关键组成部分。Isaacman 指出,采购标准化的上层级将简化集成过程,并允许在一个日历年内执行多次任务。修订后的时间表现在的目标是在 2028 年进行两次登月——春季的 Artemis IV 和秋季的 Artemis V——这是自 20 世纪 70 年代以来最积极的月球飞行计划。

建立可持续的月球存在

建立在月球的永久存在需要从“插旗合影”转向长期的基础设施和资源利用。修订后的阿耳忒弥斯计划维持了门户 (Gateway) 的重要性,这是一个位于月球轨道的微型空间站,将作为机组人员在 Orion 和表面登月器之间转移的中转站。这种架构旨在支持对持久月球经济至关重要的国际伙伴关系和商业风险投资。

可持续探索也为未来的火星 (Mars) 任务提供了关键的试验场。通过在月球上完善长效生命支持和地表行动,NASA 能够获得前往红色星球多年征程所需的专业知识。Jared Isaacman 局长强调,这次“航向修正”不仅是为了更快到达月球,更是为了建立一个足够强大、能够经受住未来几十年技术挫折和政治周期更迭的计划。

  • 安全第一:新计划解决了航空航天安全咨询委员会 (ASAP) 关于集成系统风险的担忧。
  • 商业集成:在关键任务组件上增加了对 SpaceXBlue OriginAxiom Space 的依赖。
  • 标准化:转向单一 SLS 版本以降低工程复杂性和成本。
  • 政治结盟:遵守 2025 年关于确保美国太空优势的行政命令。

通往 2028 年及以后之路

阿耳忒弥斯计划的未来方向将集中在 Artemis II 载人绕月飞行的成功执行上,目前预计该任务最早将于 2026 年 4 月进行。该任务之后,该机构将完全转向 2027 年的近地轨道测试以及随后的 2028 年登月尝试。乔治·华盛顿大学太空政策研究所主任 Scott Pace 将这些变化描述为“必要且现实的”,并指出该机构现在必须在飞行速率与长期可持续性之间取得平衡。

据报道,工业合作伙伴已参与这些战略讨论数周,普遍共识是分阶段方案是目前最可行的前进道路。通过承认空间燃料加注和硬件开发的现实技术情况,NASA 已将阿耳忒弥斯计划定位为超越过去的局限性。目标仍然明确:让美国宇航员重返月球表面并长期驻留,其基础建立在安全、标准化和高频发射之上。

Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

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Readers Questions Answered

Q 为什么要增加月球着陆前的地球轨道试飞?
A 美国宇航局(NASA)在登月前增加了一次地球轨道测试飞行,旨在通过逐步建立能力,在近地轨道上与 SpaceX Starship 和蓝色起源(Blue Origin)的“蓝月亮”(Blue Moon)等商业着陆器测试交会对接、舱外航天服(EVA suits)、生命支持和推进系统,从而降低风险。这种做法借鉴了阿波罗 9 号的预备测试,并回应了航空航天安全咨询小组(Aerospace Safety Advisory Panel)对原阿耳忒弥斯 3 号(Artemis III)计划中包含过多“首次”任务的担忧。此举可以在不涉及复杂的即时月球操作的情况下获得宝贵的飞行经验。
Q 在新计划中,阿耳忒弥斯 3 号发生了什么变化?
A 在新计划中,阿耳忒弥斯 3 号的任务已从首次载人登月重新调整为 2027 年的近地轨道系统测试飞行,届时猎户座飞船(Orion)将与一个或两个商业着陆器进行交会对接以进行集成测试。实际的首次月球着陆现已推迟到 2028 年的阿耳忒弥斯 4 号。这一变化允许在尝试表面着陆前逐步降低风险。
Q 新的阿耳忒弥斯计划如何提高发射频率?
A 新的阿耳忒弥斯计划通过标准化 SLS 火箭配置、避免开发更复杂的“探索上层级”(Exploration Upper Stage),以及承诺在 2027 年试飞后从 2028 年开始每年进行月球着陆来提高发射频率。这减少了不必要的复杂性,最大限度地减少了各次飞行之间的变动,并建立了操作记忆,目标是在 2028 年执行阿耳忒弥斯 4 号和 5 号任务,之后每年执行一次。该方法借鉴了阿波罗计划的增量策略。

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