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人類總是驅(qū)向于探索、發(fā)現(xiàn)，并盡可能多地了解我們周圍的世界，以及地球之外的其他星球。這并非易事，但這是我們的天性。

為了全人類的利益，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）及其合作伙伴將通過阿爾忒彌斯（Artemis）計(jì)劃將第一位女性和第一位有色人種送上月球表面。 

在兩次阿爾忒彌斯測(cè)試任務(wù)之后，目前暫定于2025年執(zhí)行阿爾忒彌斯3號(hào)（Artemis III）任務(wù)，這將標(biāo)志著人類50多年來首次重返月球表面。屆時(shí)，NASA將通過將宇航員首次送上月球南極附近進(jìn)行對(duì)月球南極的探索而創(chuàng)造新歷史。 

登月途中

  

   

NASA獵戶座飛船將成為阿爾忒彌斯（Artemis）計(jì)劃宇航員往返地球和進(jìn)出月球軌道的交通工具。獵戶座飛船是唯一能夠以月球再入速度（lunar reentry velocities）將宇航員送回地球的飛船。在順利進(jìn)行的在阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)中，專為獵戶座飛船獨(dú)特設(shè)計(jì)的隔熱罩于近期在這些極端的再入條件下進(jìn)行了測(cè)試。四名宇航員將從位于佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心的39B發(fā)射場(chǎng)出發(fā)，乘坐SLS火箭，這是唯一一枚能夠通過單次發(fā)射將獵戶座飛船、機(jī)組成員和補(bǔ)給物資一并送上月球的火箭。機(jī)組成員從史上最多樣化的宇航員候選隊(duì)伍中進(jìn)行遴選，該候選隊(duì)伍中的每一位宇航員都擁有其獨(dú)特的技能并接受了嚴(yán)格的訓(xùn)練。

首先，機(jī)組成員將乘載SLS火箭發(fā)射至地球軌道，并在地球軌道上對(duì)獵戶座飛船進(jìn)行系統(tǒng)檢查和太陽能板調(diào)整。然后，SLS火箭的臨時(shí)低溫推進(jìn)級(jí)（interim cryogenic propulsion stage，簡(jiǎn)稱ICPS）的巨大推動(dòng)力將幫助獵戶座飛船進(jìn)行月球轉(zhuǎn)移軌道射入（Trans-Lunar Injection，簡(jiǎn)稱TLI），踏上登月征途。 

前往月球的征途需要若干天時(shí)間，在此期間，機(jī)組成員將進(jìn)行糾正性引擎燃燒（corrective engine burns），以屏蔽月球的引力場(chǎng)。等到了合適的時(shí)間、合適的地點(diǎn)，獵戶座飛船將進(jìn)行一系列的引擎燃燒，將飛船置于圍繞月球的近直線暈軌道（Near-Rectilinear Halo Orbit，簡(jiǎn)稱NRHO）。

NASA從數(shù)百個(gè)潛在軌道中選擇了NRHO來實(shí)現(xiàn)阿爾忒彌斯計(jì)劃的長(zhǎng)期目標(biāo)。NRHO將提供與地球近乎恒定的通信，并可進(jìn)入月球各地的站點(diǎn)。由于NRHO在地球和月球之間的引力平衡，該軌道將最大限度地提高燃料效率。在未來的任務(wù)中，NASA及其合作伙伴將在NRHO上組裝月球軌道空間站——門戶（Gateway），作為阿爾忒彌斯任務(wù)的樞紐。 

NASA已選定美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）提供載人著陸系統(tǒng)（human landing system，簡(jiǎn)稱HLS），將阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)的宇航員從位于月球軌道上的獵戶座飛船運(yùn)送至月球表面，然后再返回飛船。SpaceX計(jì)劃使用一個(gè)獨(dú)特的操作概念來提高其著陸器的整體效率。經(jīng)過一系列測(cè)試，SpaceX將至少進(jìn)行一次無人駕駛的演示任務(wù)，將星際飛船（Starship）順利降落于月球表面。當(dāng)星際飛船試飛滿足NASA的全部要求以及對(duì)機(jī)組成員安全的高標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，方可準(zhǔn)備好執(zhí)行其首次阿爾忒彌斯任務(wù)。 

在乘員發(fā)射之前，SpaceX將向地球軌道發(fā)射一個(gè)“推進(jìn)劑存儲(chǔ)飛船”（storage depot）。該“推進(jìn)劑存儲(chǔ)飛船”其實(shí)就是一個(gè)太空加油站，為載人著陸系統(tǒng)提供燃料。在此之后，無人駕駛的星際飛船載人著陸系統(tǒng)將被發(fā)射至地球軌道，與“推進(jìn)劑存儲(chǔ)飛船”會(huì)合，以填充其油箱。然后，執(zhí)行月球轉(zhuǎn)移軌道射入引擎燃燒，并行駛大約六天時(shí)間抵達(dá)NRHO，在那里等待阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)的機(jī)組成員。 

當(dāng)兩個(gè)飛船均抵達(dá)NRHO后，獵戶座飛船將與星際飛船載人著陸系統(tǒng)對(duì)接，為21世紀(jì)的首次月球表面考察做準(zhǔn)備。一旦機(jī)組成員和物資準(zhǔn)備就緒，兩名宇航員將轉(zhuǎn)移至星際飛船載人著陸系統(tǒng)，另外兩名則留在獵戶座飛船上。獵戶座飛船將脫離對(duì)接，與星際飛船分離，在NRHO停留大約一個(gè)繞月軌道，持續(xù)約6.5天。這將與月球表面考察的時(shí)間相匹配，因此當(dāng)獵戶座飛船完成其軌道行駛時(shí)，兩名登月成員將及時(shí)完成他們?cè)谠虑虮砻嫔系娜蝿?wù)，以便發(fā)射回來與獵戶座飛船相會(huì)。 

隨著人類月球探索迎來阿爾忒彌斯時(shí)代，NASA已經(jīng)把目光投向了月球南極附近地區(qū)。極端的、對(duì)比強(qiáng)烈的條件使其成為地球人類登陸月球并在月球上生活、工作的挑戰(zhàn)性地點(diǎn)，但該地區(qū)的獨(dú)特特征在前所未有的深空科學(xué)發(fā)現(xiàn)方面前景廣闊。利用包括自主系統(tǒng)在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，星際飛船內(nèi)的成員將在100米半徑范圍內(nèi)精心選擇的地點(diǎn)著陸。

在月球上

  

   

著陸月球表面后，兩位宇航員的第一項(xiàng)任務(wù)將是確保所有系統(tǒng)為他們的月球表面停留準(zhǔn)備就緒。然后，他們將休息、吃飯，并為考察的第一個(gè)整天進(jìn)行休整。 

在月球表面期間，宇航員們將在星際飛船內(nèi)開展科學(xué)工作，并進(jìn)行一系列的月球表面行走，離開星際飛船去探索月球表面。宇航員們將穿上先進(jìn)的宇航服，通過氣閘艙離開，并乘坐星際飛船的電梯下降。NASA已選定Axiom Space公司提供阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)的月球表面防護(hù)服和月球行走系統(tǒng)。這些太空服將為宇航員提供更廣闊的活動(dòng)范圍和更大的靈活性，以探索比以往月球任務(wù)更廣闊的月球表面地形地貌。 

在月球表面行走過程中，宇航員們將拍攝照片和視頻，調(diào)查地質(zhì)情況，采集取回樣本，并收集其他數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)特定的科學(xué)目標(biāo)。從月球南極地區(qū)看到的景色將與阿波羅任務(wù)中在月球赤道地區(qū)拍攝的照片截然不同。太陽將在地平線上方盤旋，在地表投下長(zhǎng)長(zhǎng)的黑影，宇航員們將使用頭燈和導(dǎo)航工具來探索地形地貌。阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)宇航員收集的信息和樣本將增加我們對(duì)神秘的月球南極地區(qū)、月球整體以及太陽系的了解。

地球上的任務(wù)控制小組將與機(jī)組成員保持聯(lián)系，機(jī)組成員會(huì)分享他們的所見、所聞和所感。通過任務(wù)覆蓋面和利用先進(jìn)的通信技術(shù)向地面發(fā)送高質(zhì)量的圖像和視頻的能力，他們將與全世界分享其獨(dú)特的人類新體驗(yàn)。

歸途

  

   

完成月球表面考察任務(wù)后，兩名宇航員將從月球表面升空，乘坐星際飛船返回NRHO，與在獵戶座飛船的機(jī)組成員團(tuán)聚。飛船對(duì)接后，機(jī)組成員將在NRHO軌道上停留最多五天時(shí)間，在飛船之間轉(zhuǎn)移樣本，并為返回地球做準(zhǔn)備。 

當(dāng)?shù)竭_(dá)NRHO的最佳出發(fā)點(diǎn)時(shí)，四名宇航員全體回到獵戶座飛船，解除對(duì)接并點(diǎn)燃獵戶座飛船的引擎，借助月球的“引力彈弓”效應(yīng)返回地球。在重返地球大氣層期間，機(jī)組成員將以每小時(shí)24,855英里（約40,000公里）的速度飛行。在11個(gè)降落傘的幫助下，飛船將降落在太平洋上，在美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)和美國(guó)海軍的支持下，飛船和機(jī)組成員將被接回。 

阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)將是迄今為止深空探索歷史上最復(fù)雜的工程和人類智慧的事業(yè)之一。宇航員的觀察、采集的樣品和收集的數(shù)據(jù)將開拓我們對(duì)太陽系和對(duì)地球的了解，并對(duì)我們的下一代提供激勵(lì)。 

該任務(wù)將開創(chuàng)人類持續(xù)進(jìn)入月球的未來，人類行星探索任務(wù)也指日可待。隨著正在為首次載人火星任務(wù)做準(zhǔn)備，每一次阿爾忒彌斯任務(wù)都將增進(jìn)我們的知識(shí)，完善我們的操作，并證明我們的技術(shù)。 

阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)地圖

  

   

NASA預(yù)計(jì)在2025年將宇航員送往月球南極。月球南極直徑約19公里的沙克爾頓隕石坑（Shackleton），將是NASA的月球基地之一。 

上面這段兩分鐘的視頻模擬了三個(gè)月的畫面，我們從沙克爾頓隕石坑邊緣看到地球和太陽的運(yùn)動(dòng)，以及陰影如何隨著時(shí)間變化的，由戈達(dá)德太空飛行中心科學(xué)可視化工作室的Ernie Wright 制作和解說。 

太陽環(huán)繞著月平線運(yùn)動(dòng)，上下不超過1.5度，所以在沙克爾頓隕石坑能看到長(zhǎng)長(zhǎng)的地球陰影。而地球則是上下擺動(dòng)。 第二個(gè)月中，我們從月球上可以看到日食，同時(shí)地球上的人們看到了月食。