新华社华盛顿8月10日电在人类登月50年后,美国航天局开始紧锣密鼓地研制新一代重型火箭和猎户座飞船,计划2024年前再次将宇航员送上月球。为何不直接采用当年阿波罗11号的设计再赴月球?美国新登月计划阿耳忒弥斯究竟有何不一样?

在迎来首次载人登月50周年之际,近日,美国航天局宣布启动新登月计划——“阿耳忒弥斯”,并称正在紧锣密鼓地研制新一代重型火箭和“猎户座”飞船,拟在2024年前再次将宇航员送上月球。

多次往返月球南极

航天史料记载,在阿波罗计划中,1969年“阿波罗”11号首次登月,宇航员阿姆斯特朗成为首名在月球上留下足迹的人类。之后,除了因事故返航的“阿波罗”13号之外,截至1972年的“阿波罗”17号,共有6次成功着陆,将12名宇航员送上了月球。

美国航天局局长布里登斯廷7月向美国参议院介绍了新登月计划的进展,提到与当年阿波罗11号降落在月球正面的静海南部不同,阿耳忒弥斯计划中的落月点选在月球南极。

有航天发烧友问:“阿波罗”登月任务已经完成得很好了,此次为何不直接采用它的设计再赴月球?

选择在月球南极登陆的一个重要原因是,近来研究显示月球两极可能存储了约4.5亿吨的水冰,如果在相关地区建立基地,饮水问题较易解决。这些水还可能被用于制造液氧和液氢,从而为更远的深空探索提供火箭燃料。

答案可从美国航天局局长布里登斯廷今年7月向美国参议院介绍的新登月计划进展中得知。布里登斯廷介绍说,与当年“阿波罗11号”降落在月球正面的静海南部不同,“阿耳忒弥斯”计划中的落月点选在月球南极。

不过登陆月球南极计划的挑战也更大。阿波罗11号的落月点处于月球赤道附近的平坦地区,返回舱只需少许推进剂即可返回月球轨道,与轨道上的飞船对接后一起回到地球。而阿耳忒弥斯计划中的相关过程要复杂得多,要先在月球轨道上建立一个称作门户的中转站,宇航员抵达中转站后,再乘坐摆渡车往返包括月球南极在内的各处地点。

选择在月球南极登陆的一个重要原因是,目前的研究显示月球两极可能存储了约4.5亿吨的水冰,如果在相关地区建立基地,饮水问题较易解决。同时,这些水还可能被用于制造液氧和液氢,从而为更远的深空探索提供火箭燃料。

这套复杂的系统有其好处。新计划中的火箭只需将飞船送到门户就行,因此不需要阿波罗系列任务中土星5号火箭这样的大家伙,可节省燃料,还可运送更多载荷。宇航员可在门户与月表之间多次往返,有助于建立月球基地。

50年前,“阿波罗11号”的落月点处于月球赤道附近的平坦地区,返回舱只需少许推进剂即可返回月球轨道,与轨道上的飞船对接后一起回到地球。但“阿耳忒弥斯”计划中的相关过程要复杂得多,登陆月球南极计划的挑战也更大。

登月计划分三部分

美国航天局透露,首先要在月球轨道上建立一个称作“门户”的中转站,待宇航员抵达后,再乘坐“摆渡车”往返于月球的各处地点,
在“门户”与月表之间多次往返,有助于建立月球基地,还有助于开发沉睡在月球上的资源。而新计划中的火箭只需将飞船送到“门户”即可,因此不需要阿波罗系列任务中“土星5号”火箭这样的“大家伙”,节省燃料的同时,还可运送更多载荷。

要实现这一套能多次往返月球的登月设想,阿耳忒弥斯计划包括三个部分:建造门户、建造前往门户的火箭和飞船、建造往返门户与月表的摆渡车。

其次,要建造前往“门户”的火箭和飞船。其中,由美航天局自己负责建造的“猎户座”飞船目前正处于组装测试阶段,其内部空间将是阿波罗系列任务中所用飞船的2.5倍,可运送更多宇航员前往“门户”。

第一,建造门户。美航天局已选择马克萨尔科技公司作为门户的第一个商业合作伙伴,该公司将建造一个50千瓦的高功率太阳能驱动器,作为门户的动力与推进系统。美航天局计划2022年底用商业火箭将门户的动力与推进系统送入轨道,还计划选择一家商业公司建造门户载人舱,尚未公布结果。

最后,要建造往返“门户”与月表的“摆渡车”。这套可重复利用的载人登月系统包括3个部分,用“运输设备”将宇航员从“门户”送入低月球轨道,用“下降设备”将他们送至月表,并用“上升设备”将他们送回月球“门户”。

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