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阿波羅計(jì)劃與阿爾忒彌斯計(jì)劃:解密NASA重返月球計(jì)劃

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美媒報(bào)道,美國國家航空航天局(NASA)的阿波羅登月計(jì)劃至今仍是難以超越的壯舉,即便在時(shí)隔多年之后依然如此。

隨著四名宇航員準(zhǔn)備啟程,執(zhí)行人類半個(gè)多世紀(jì)以來的首次月球之旅,人們難免會(huì)將阿波羅計(jì)劃與NASA新的阿爾忒彌斯計(jì)劃進(jìn)行比較。

人類首批月球訪客曾乘坐阿波羅8號(hào)繞月飛行。而阿爾忒彌斯2號(hào)的機(jī)組人員將采取更穩(wěn)妥的方式,以“出返彈弓”軌跡快速繞月飛行后返回。

另一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別是:阿爾忒彌斯計(jì)劃更廣泛地代表了當(dāng)今社會(huì)——其機(jī)組包括一名女性、一名有色人種和一名加拿大人。

盡管阿爾忒彌斯計(jì)劃建立在阿波羅計(jì)劃的基礎(chǔ)之上并向其致敬,“但我們絕不可能復(fù)制那樣的任務(wù),甚至從未奢望能夠復(fù)制?!弊鳛榘栠瘡浰?號(hào)機(jī)組成員的NASA宇航員克里斯蒂娜·科赫表示。

以下是關(guān)于阿波羅與阿爾忒彌斯(希臘神話中阿波羅的孿生姐姐)計(jì)劃的對比要點(diǎn)。NASA目前瞄準(zhǔn)4月初的前六天作為發(fā)射窗口。



登月前的征程

NASA僅用八年時(shí)間,就從將首位宇航員送入太空,發(fā)展到在1969年將阿波羅11號(hào)的尼爾·阿姆斯特朗和巴茲·奧爾德林送上月球,趕在了約翰·肯尼迪總統(tǒng)設(shè)定的十年期限之前。

“阿波羅計(jì)劃至今仍讓我感到無比震撼,”加拿大航天局的阿爾忒彌斯2號(hào)宇航員杰里米·漢森表示。

而阿爾忒彌斯計(jì)劃的進(jìn)展則緩慢得多,過去幾十年間,關(guān)于下一個(gè)宏偉目標(biāo)究竟是月球還是火星,一直存在猶豫不決和反復(fù)搖擺。NASA的新型登月火箭——太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)僅在三年多前進(jìn)行過一次無人駕駛的測試飛行。

正是這種緩慢的推進(jìn)方式,促使NASA新任局長賈里德·艾薩克曼于今年二月對阿爾忒彌斯計(jì)劃進(jìn)行了全面改革。他渴望效仿阿波羅模式,在即將進(jìn)行的阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)與登月任務(wù)(現(xiàn)已推遲至2028年的阿爾忒彌斯4號(hào))之間增加了一次任務(wù)。

在明年調(diào)整后的阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)期間,宇航員將像1969年的阿波羅9號(hào)那樣,停留在地球附近。他們不會(huì)按最初設(shè)想嘗試登月,而是將在環(huán)繞地球的軌道上,練習(xí)將其獵戶座飛船與埃隆·馬斯克的SpaceX和杰夫·貝索斯的藍(lán)色起源公司正在開發(fā)的一臺(tái)或兩臺(tái)月球著陸器進(jìn)行對接。這兩家競爭公司正加速推進(jìn)其著陸器的研發(fā),以爭奪首發(fā)資格。

競爭對手

在阿波羅時(shí)代,蘇聯(lián)是美國激烈的競爭對手,但他們的登月火箭屢次在發(fā)射時(shí)爆炸,最終選擇了放棄。

中國已經(jīng)成功將無人航天器降落在月球背面——這是唯一實(shí)現(xiàn)此舉的國家——并正加緊努力,爭取在2030年前將宇航員送至月球南極附近。

NASA的目標(biāo)也是月球南極區(qū)域,該地區(qū)陰影籠罩的環(huán)形山被認(rèn)為蘊(yùn)藏著大量冰,可提供飲用水和火箭燃料。

登月火箭

阿波羅計(jì)劃的土星五號(hào)火箭高110米,擁有五個(gè)第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)。阿爾忒彌斯計(jì)劃的SLS火箭高98米,但其四個(gè)主發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)捆綁式助推器提供了更大的起飛推力。

除一枚外,所有土星五號(hào)火箭均從肯尼迪航天中心的39-A發(fā)射臺(tái)升空,該發(fā)射臺(tái)現(xiàn)已由SpaceX租用。NASA將使用相鄰的39-B發(fā)射臺(tái)進(jìn)行所有SLS火箭的發(fā)射。土星五號(hào)在載人飛行前進(jìn)行了兩次發(fā)射,而SLS僅飛行過一次。2022年,氫氣燃料泄漏推遲了SLS的首飛;今年二月,在倒計(jì)時(shí)測試中再次發(fā)生泄漏,導(dǎo)致阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)停滯。隨后氦氣問題重現(xiàn),造成進(jìn)一步延誤。NASA目前的目標(biāo)發(fā)射時(shí)間是四月。

發(fā)射控制中心仍位于原址。阿波羅11號(hào)發(fā)射時(shí),擁擠的發(fā)射控制室里只有一名女性。如今,領(lǐng)導(dǎo)發(fā)射的是一位女性:阿爾忒彌斯計(jì)劃發(fā)射主管查理·布萊克威爾-湯普森。

首批月球乘組

阿波羅8號(hào)任務(wù)至今仍被視為有史以來最大膽的太空任務(wù)。1968年,弗蘭克·博爾曼、吉姆·洛弗爾和比爾·安德斯成為首批飛往月球的人類??紤]到風(fēng)險(xiǎn),指揮官博爾曼堅(jiān)持盡可能減少繞月軌道圈數(shù)。他與上級(jí)最終商定為10圈,作為1969年阿姆斯特朗和奧爾德林月球漫步的熱身。

NASA早已決定不在阿爾忒彌斯計(jì)劃的首次載人任務(wù)中實(shí)施繞月飛行,認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)過高。其主要目標(biāo)是測試獵戶座飛船的生命維持設(shè)備,這是該設(shè)備首次投入飛行。

阿波羅8號(hào)與阿爾忒彌斯2號(hào)之間的一大相似之處是它們所處的動(dòng)蕩時(shí)代?!叭绻覀兡転槿祟悗硪唤z希望,”NASA的阿爾忒彌斯2號(hào)飛行員維克多·格洛弗表示,“那將是一件意義重大的事?!?/p>

阿波羅13號(hào)的影子

阿爾忒彌斯宇航員將先繞地球飛行一天,以確保所有系統(tǒng)正常工作,然后點(diǎn)燃主發(fā)動(dòng)機(jī)飛向月球。飛船將花費(fèi)三到四天時(shí)間抵達(dá)月球,并繼續(xù)飛行至月球后方約8000公里處,這將超越1970年命運(yùn)多舛的阿波羅13號(hào)所創(chuàng)下的距離紀(jì)錄。

與阿波羅13號(hào)類似,阿爾忒彌斯2號(hào)將利用月球和地球的引力,在繞月飛行后以“8”字形軌跡返回地球,這被稱為“自由返回軌道”,幾乎不需要消耗燃料。這一軌道曾使阿波羅13號(hào)的三名宇航員安全返回,盡管他們不得不放棄了登月計(jì)劃。

與阿波羅乘組一樣,阿爾忒彌斯宇航員在任務(wù)結(jié)束后也將通過降落傘在太平洋濺落。

宇航服

在阿波羅計(jì)劃中,白色、笨重的宇航服身兼兩職。由于飛船沒有足夠的存儲(chǔ)空間放置不同服裝,宇航員在發(fā)射、返回以及月面行走時(shí)穿的是同一套宇航服。

阿爾忒彌斯計(jì)劃的獵戶座飛船更大,設(shè)計(jì)可容納四名宇航員(而非三名)以及兩套宇航服。NASA為艙內(nèi)活動(dòng)設(shè)計(jì)了全新的宇航服,同時(shí)將月面行走服的設(shè)計(jì)外包給了私營公司。

指揮官里德·懷斯曼及其乘組將在發(fā)射和返回時(shí)穿著橙色定制宇航服。在艙內(nèi)失壓或其他緊急情況下,他們也會(huì)使用這些宇航服。宇航服可支持長達(dá)六天的生存,宇航員可通過插入頭盔的吸管飲水或蛋白質(zhì)奶昔,并依靠內(nèi)衣中的收集袋和儲(chǔ)尿器作為內(nèi)置廁所。

總部位于休斯頓的公理太空公司正在為未來的阿爾忒彌斯乘組設(shè)計(jì)白色的月面行走服。

長期目標(biāo)

阿波羅計(jì)劃的核心目標(biāo)是擊敗蘇聯(lián)人登月并插上美國國旗。從1969年到1972年,宇航員共成功登月六次,最長月面停留時(shí)間為75小時(shí)。曾飛往月球的24名阿波羅宇航員中,仍有五人健在。

對于阿爾忒彌斯的首次載人登月,一對宇航員可能會(huì)在月面停留近一周。與阿波羅相比,這是一個(gè)更為復(fù)雜的計(jì)劃。

阿爾忒彌斯的月面行走者將乘坐獵戶座飛船前往月球,進(jìn)入環(huán)月軌道后,將轉(zhuǎn)移至SpaceX的星際飛船或藍(lán)色起源公司的“藍(lán)月”著陸器(以先就緒者為準(zhǔn))。們將下降至月表,停留數(shù)天后,再發(fā)射升空返回軌道,與獵戶座飛船會(huì)合。獵戶座飛船將搭載宇航員返回地球。

NASA正致力于實(shí)現(xiàn)人類在月球的持續(xù)居住,并以此為基礎(chǔ)邁向火星,盡管艾薩克曼表示:“月球基地的第一天不會(huì)看起來像那種玻璃穹頂?shù)某鞘??!鄙现埽剂艘环菰虑蚧厮{(lán)圖,展示了棲息地、月球車、無人機(jī)、發(fā)電站等設(shè)施。NASA計(jì)劃在未來七年投入200億美元(約 1384.4億元人民幣)。

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