中美登月競賽開始了嗎？美國公布重返月球計劃

2022年08月30日01:02:06 科學 1709

月球表面

美國宇航局的阿爾忒彌斯登月任務是什麼 ?

文--海島小民

編輯--海島小民

阿波羅計劃

美國在1961-1972年，NASA（美國宇航局）實施了阿波羅登月計劃。1969年，「阿波羅11號」飛船搭乘「土星5號」運載火箭登月成功，阿姆斯特朗成為第一個踏上月球表面的人類。到1972年12月間，美國共實施了7次載人登月任務，除「阿波羅13號」因發生故障中途返回，其餘6次均成功，共將12名宇航員送上月球，並帶回約382公斤月球樣品，獲取了大量科學成果。

阿姆斯特朗成為第一個踏上月球表面的人類

但隨著美蘇太空爭霸落幕，美國對探月的狂熱逐漸冷卻。直到2019年，為紀念美國首次登月50周年，NASA才宣布了「阿爾忒彌斯」計劃，旨在重返月球。

美國過去幾年又因為本國的各種原因「阿爾忒彌斯」計劃的不斷推遲，相比之下，我國的探月工程則穩紮穩打，按部就班，有序進行。2020年12月17日，「嫦娥五號」返回器攜帶月球樣品在我國內蒙古指定區域安全著陸，為我國探月工程「繞、落、回」三步走發展規劃畫上了圓滿句號。

中國的探月工程

據悉中國新一代載人運載火箭和重型運載火箭正在研製過程中，預計到2030年左右，將會具備將航天員送上月球的實力。此外，這些火箭不僅會用於載人登月項目，還將用在火星探測、木星探測以及其他小行星的探測任務中。

阿波羅計劃的升級版-「阿耳忒彌斯」計劃

阿爾忒彌斯是古希臘神話中的月亮女神，同阿波羅是孿生姐弟。相比於「弟弟」，作為「姐姐」的「阿爾忒彌斯」計劃在火箭動力、宇宙飛船和飛行計划上，都有所升級。

古希臘神話中的月亮女神阿耳忒彌斯同阿波羅是孿生姐弟

當地時間8月29日8點33分（北京時間8月29日20點33分），美國國家航空航天局（NASA）將在肯尼迪航天中心執行阿爾忒彌斯1號發射任務，進行為期一個多月的繞月飛行測試。這是新型登月火箭「太空發射系統」（SLS）和「獵戶座」測試艙首次綜合飛行。

發射架上的「太空發射火箭系統」（SLS）和「獵戶座」測試艙聯合體

SLS火箭是美國NASA迄今研發的最為強大的航天器，也是旨在時隔半個多世紀重返月球的阿爾忒彌斯計劃的基礎。「獵戶座」在此次飛行中未搭載人員，也不會登陸月球，但29日的發射行動對於展示SLS和「獵戶座」的性能至關重要。這是NASA的阿爾忒彌斯登月計劃的首次任務，預計2025年將搭載宇航員重返月球。並在月球表面建立長期存在。

SLS火箭結構圖及無人獵戶座飛船和運行軌道

太空發射系統(SLS)火箭有32層樓（98米）那麼高，重約2608噸，頂部是「獵戶座」乘員艙。與半個世紀前執行阿波羅登月任務的「土星5號」火箭相比，SLS火箭由四個RS-25液體推進劑發動機和兩個可產生數百萬磅推力的五段式固體助推器組成，火箭推力可達4100噸，超越「土星5號」，其低軌運載能力可達70噸-130噸，也可以向月球軌道發送超過27噸的有效載荷，未來經過升級後將提升到46噸以上，為世界現役運載能力最大的超重型運載火箭。

「獵戶座」飛船

左圖：1969 年搭載阿波羅 12 號飛船的土星五號火箭右圖：2022年獵戶座飛船阿耳忒彌斯計劃新月球火箭

SLS火箭將以 39400 公里/小時（24500 英里/小時）的速度將無人獵戶座飛船推向月球。獵戶座的飛行應該持續六周，從佛羅里達升空到太平洋墜落。這項超長任務——是宇航員旅行時間的兩倍——旨在測試所有系統。

「獵戶座」太空艙到達 386000 公里（240000 英里）外的月球需要將近一周的時間。在圍繞月球旋轉後，太空艙將利用月球的引力擺動並進入一個遙遠的軌道，其遠點為 61000 公里（38000 英里）。這將使獵戶座距離地球 450000 公里（280000 英里），比阿波羅更遠，後者為 400727 公里（249000 英里）。

「獵戶座」太空艙大考驗出現在任務結束時，獵戶座以 40000 公里/小時（25000 英里/小時）的速度沖入大氣層，前往太平洋墜落。與大氣層會產生大量的熱量，這將測試太空艙的隔熱罩。隔熱罩使用與阿波羅太空艙相同的材料，可承受 2750 攝氏度（5000 華氏度）的再入溫度。