時(shí)隔54年，美國(guó)宇航員終于可以再一次前往月球了，真的太不容易了。根據(jù)目前的消息，他們將于不早于2月6日前往月球。如果一切順利，他們的阿爾忒彌斯三號(hào)有望搶在中國(guó)之前登月。

為啥設(shè)定這么個(gè)時(shí)間？

在人類的航天任務(wù)中，有一個(gè)概念非常重要，那就是發(fā)射窗口期。只有在這個(gè)窗口期進(jìn)行發(fā)射，才能最節(jié)省火箭燃料，確保其攜帶的科學(xué)載荷最大化。地球和月球之間并不是靜止的，而是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，月球以約27.3天的周期繞地球運(yùn)動(dòng)，同時(shí)地球自身自轉(zhuǎn)。

宇宙飛船要想從地球出發(fā)進(jìn)入飛往月球的軌道，需要在正確的時(shí)間點(diǎn)發(fā)射，以便火箭發(fā)射之后能夠在正確的軌道平面上跟上月球所在的軌道。如果發(fā)射時(shí)間不對(duì)，錯(cuò)過(guò)了軌道平面和速度的匹配機(jī)會(huì)，那么飛船就要耗費(fèi)更多的燃料去調(diào)整軌道，或者根本無(wú)法進(jìn)入目標(biāo)路徑。

距離現(xiàn)在最近的一個(gè)窗口期，就是2月6日，所以他們出發(fā)的最早時(shí)間就是這一天。如果任務(wù)出現(xiàn)意外，或者天氣狀況不好的話，就要往后順延。這個(gè)窗口期可以持續(xù)差不多1周的時(shí)間，如果錯(cuò)過(guò)，那么接下來(lái)3周都將不再適合發(fā)射。

你可能覺(jué)得，現(xiàn)在到2月6日還要等很久，其實(shí)美國(guó)宇航局還嫌時(shí)間不夠，正在分秒必爭(zhēng)呢。因?yàn)榻酉聛?lái)這些天，他們可不是干等著，而是還要進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作。

首先，他們要將本次任務(wù)的核心工具——太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）重型火箭和獵戶座載人飛船轉(zhuǎn)運(yùn)到佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心的39B發(fā)射臺(tái)。從裝配大樓到發(fā)射臺(tái)，只有6.5公里的距離，但轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程將長(zhǎng)達(dá)12個(gè)小時(shí)。

抵達(dá)發(fā)射臺(tái)后，美國(guó)宇航局將開啟“濕式彩排”工作。也就是說(shuō)，他們需要將超過(guò)265萬(wàn)升液氧和液氫注入到火箭中，然后在宇航員并不進(jìn)入載人飛船的條件下，進(jìn)行一次點(diǎn)火前的徹底排練，檢查有沒(méi)有推進(jìn)劑泄漏、閥門不響應(yīng)、溫度控制不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題。

不要小瞧這個(gè)彩排。當(dāng)初阿爾忒彌斯一號(hào)任務(wù)中，他們就在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了液氫泄漏的問(wèn)題，不得不返修。

除了火箭，獵戶座飛船也要進(jìn)行一系列圍繞生命支持、通訊、導(dǎo)航、熱控等系統(tǒng)的測(cè)試。宇航員需要在這里連續(xù)度過(guò)10幾天的太空旅程，絕對(duì)無(wú)法“下車”，所以飛船上的環(huán)境控制與生命維持系統(tǒng)、輻射防護(hù)、航天服、食物供應(yīng)等都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證。

宇航員也不能閑著，進(jìn)行著最后的訓(xùn)練。

出發(fā)之前的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，他們會(huì)完成最后的生理檢查，穿上專門的飛行服，并在醫(yī)務(wù)人員和支持人員的陪同下通過(guò)特制通道進(jìn)入火箭的獵戶座飛船艙內(nèi)。

宇航員在艙內(nèi)還要完成一系列連接安全帶、生命維持系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和姿態(tài)控制測(cè)試等步驟。他們需要確認(rèn)與地面指揮中心的通信暢通，并進(jìn)行最后的心理狀態(tài)調(diào)整，確保能夠在幾十分鐘后面對(duì)高速飛行、高振動(dòng)和失重等極端環(huán)境。

所有準(zhǔn)備都完成后，阿爾忒彌斯二號(hào)任務(wù)就將正式發(fā)射升空。

發(fā)射階段是整個(gè)任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)最高的階段，任何緊急情況都必須迅速應(yīng)對(duì)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)故障、推進(jìn)劑泄漏等異?？赡軐?dǎo)致發(fā)射中止或者飛船自動(dòng)采取應(yīng)急下行計(jì)劃。

一旦脫離地球大氣層并進(jìn)入預(yù)定軌道，飛船與火箭上級(jí)分離，獵戶座飛船進(jìn)入獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)。此時(shí)宇航員將開始圍繞地球軌道的初段飛行，并準(zhǔn)備在適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移點(diǎn)火，沿著所謂的自由返回軌道前往月球軌道。

在這種軌道上，飛船會(huì)繞月球遠(yuǎn)側(cè)一圈，然后由于引力和速度的自然作用返回地球，這種軌道設(shè)計(jì)即使在出現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)異常時(shí)也能利用月球和地球的引力“彈回”，提高安全性。

等一下，他們?cè)趺礇](méi)登陸月球呢？

實(shí)際上，阿爾忒彌斯二號(hào)任務(wù)本身就設(shè)計(jì)為載人不登月的測(cè)試工作，驗(yàn)證火箭和飛船的安全性和穩(wěn)定性。路要一步一步走，只有這次測(cè)試通過(guò)之后，才會(huì)載人登月，防止一次任務(wù)帶著太多不確定性。

四名宇航員在這段旅程中要監(jiān)測(cè)飛船狀態(tài)、進(jìn)行導(dǎo)航調(diào)整、操作科學(xué)設(shè)備并時(shí)刻與地面聯(lián)絡(luò)，以確保任務(wù)按計(jì)劃進(jìn)行。

繞過(guò)月球之后，返回地球的過(guò)程更緊張。飛船需要精準(zhǔn)進(jìn)入再入軌道，這要求宇航員配合地面控制中心計(jì)算再入角度和時(shí)機(jī)，這一過(guò)程涉及大氣熱防護(hù)、軌道衰減、降落傘部署等多個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。最終，獵戶座飛船將在太平洋目標(biāo)海域安全著水，地面救援艦隊(duì)會(huì)在附近等待，迅速展開人員救援并將宇航員帶回地面。

如果阿爾忒彌斯二號(hào)任務(wù)順利完成，那么三號(hào)任務(wù)就有望在2028年執(zhí)行。屆時(shí)，美國(guó)的宇航員將會(huì)真正地踏足月球，完成他們已經(jīng)闊別了五十多年的登陸月球之旅。

在該計(jì)劃提出時(shí)，美國(guó)曾經(jīng)決心在2024年就重返月球，沒(méi)想到任務(wù)一下子拖了這么久，僅僅一號(hào)到二號(hào)任務(wù)就間隔了4年。為了確保有足夠的資金推動(dòng)載人登月任務(wù)，他們甚至不得不放棄了火星采樣返回計(jì)劃，將這個(gè)“世界第一”的榮譽(yù)拱手讓給我國(guó)的天問(wèn)三號(hào)。

美國(guó)的目標(biāo)只有一個(gè)，那就是在我國(guó)2030年載人登月之前，率先實(shí)施阿爾忒彌斯三號(hào)任務(wù)。

但這也只是階段性的勝利，真正有助于建立月球優(yōu)勢(shì)的，是建立穩(wěn)定可運(yùn)行的月球基地。在這一方面，美國(guó)可就沒(méi)有那么順利了。

接下來(lái)，我們還是期待著祖國(guó)的載人登月計(jì)劃順利推進(jìn)，早日完成對(duì)月球的開發(fā)，建立起屬于我們自己的“廣寒宮”。