重返月球：NASA局长比尔·纳尔逊称美国和中国将需要讨论月球任务计划！
美国宇航局局长比尔·纳尔逊于周二（10月15日）在第75届国际宇航大会（IAC）上会见了媒体，回答了有关该机构阿尔忒弥斯计划的问题。 美国国家航空航天局（NASA）的阿尔忒弥斯（Artemis）和中国国际月球研究站（ILRS）都在努力将宇航员送上月球，并计划建设月球基础设施，以支持反复和长期的任务。
中国和美国国家航空航天局计划在月球南极着陆，那里有永久阴影的陨石坑，据信那里有大量的水冰。这种宝贵的资源可用于制造火箭燃料或为宇航员提供生命支持。当被问及美国和中国是否就月球南极的探索进行过对话时，尼尔森说：“答案是否定的。” 尼尔森补充说：“我们已经在火星轨道上进行了消除冲突的对话，那是几年前的事情了。”他指的是中国天问一号轨道飞行器抵达这颗红色星球，以及美国国家航空航天局、欧洲航天局（ESA）和其他机构的任务。然而，他预计未来将发生与月球任务相关的类似交流。
纳尔逊说:“我认为，双方会就月球轨道冲突问题进行一些对话，但到目前为止还没有举行过。关于月球南极，这还有待确定。”。 中国、美国国家航空航天局和欧洲航天局也计划在月球轨道上建立月球导航和通信基础设施。需要协调各自的轨道，以减少意外碰撞的机会。 如果出现紧急情况，一方有可能协助另一方，纳尔逊引用了《阿耳特弥斯协议》。 他说：“《阿尔忒弥斯协议》的目标是和平探索太空，并在需要时互相帮助。”。然而，这里的困难可能是，虽然《阿尔忒弥斯协议》的合作伙伴可能会遵循商定的共享标准和设备接口，但中国及其合作伙伴的标准和接口将有所不同，如果一方试图协助另一方，将构成技术挑战。
与此同时，关于阿尔忒弥斯计划，尼尔森表示，SpaceX于周日（10月13日）成功试飞了星际飞船，其中包括发射塔对巨型火箭第一级的戏剧性捕获，这对阿尔忒弥斯3号计划的时间表是一个推动。根据美国政府问责局2023年12月的报告，该任务目前计划于2026年9月发射，但据认为可能会推迟。（美国国家航空航天局选择星际飞船作为阿尔忒弥斯计划的首个载人登月器。） 尼尔森说：“我认为，从周日SpaceX公司及其大型火箭的测试结果来看，他们进展顺利，当然，这最终将决定阿尔忒弥斯3号着陆的时间。”。“截至周日的测试，它完全符合标准。” 阿耳特弥斯3号计划旨在50多年来首次将人类送上月球，包括第一位女性和第一位有色人种在月球表面行走。中国还计划在2030年之前将宇航员送上月球。
背景知识：
美国白宫在2021年2月初提议在2021财年将NASA的预算增加超过20亿五千万元，其中为一个名为Artemis计划提供大量的资金，与此同时，再次寻求减少或者取消数项科学和教育计划。根据美国管理和预算办公室在2月10日发布的预算提案，要求从今年10月1日开始的2021财年为NASA拨款252.46亿美元，比上一个财年拨款的226.29亿美元增加12%。
值得注意的是，这笔额外增加资金的主要受益者是NASA的Artemis计划。这个雄心勃勃计划旨在让美国重返月球、登陆火星！Artemis计划争取到2024年让美国重返月球，用于开发月球着陆器的资金超过33亿美元，其中在上一个财年已经获得了6亿美元的支持，除此之外还包括为登月航天服提供1.75亿美元预算，为月球车等提供2.12亿美元预算，为新的名为“月球表面创新计划”项目提供4.3亿美元预算，这个创新计划主要用于资助技术演示，包括月球发电以及月球资源的利用。另外用于月球着陆的商业月球有效载荷服务（CLPS）计划将获得2.54亿美元预算。该预算还提供了5.29亿美元预算分配给了未来的火星探测任务，主要是研究火星探测机器人以及将火星采样的标本返回地球。
2019年NASA局长布里登斯廷在接受美国科技媒体访问的时候，对Artemis计划信心十足，他表示“相比20世纪60、70年代的阿波罗项目，美国宇航局（NASA）最新制定的重返月球计划预算相当低！”，低到什么程度呢？当年“阿波罗”计划项目从19世纪60年代开始历时11年，耗资255亿！这次金额占当年美国全部科技研究经费的20%。布里登斯廷在当时表示在2024年重返月球的费用不会高于80亿美元！结果在今年，布里登斯廷局长表示在Artemis计划预算中未包含对Artemis本身比原始计划高出多少成本的估计，但是包括勘探系统、技术开发和科学计划需要花费一定的成本。最后Artemis计划在2021年至2025财年的成本估计为713亿美元，如果包括分配给2019和2020财年的资金，则该计划估计为投入成本不低于877亿美元。从80亿到800亿，堂堂一个国家的航天局居然对一个项目成本的估算差距如此之大，美国政府问责局（GAO）也对NASA对该项目的成本估计以及计划总体设计提出很多质疑。
Artemis计划徽标
Aremis计划登月想象图
下面我们先通一个视频短片，对美国Artmis计划进行初步的了解。
Part 1
Artemis计划的历史
谈起Artemis计划的历史，我们肯定对这个名称很感兴趣。中国的探月计划叫“嫦娥”，美国的启动的重复月球叫“Artemis”，这个词表示什么意思呢？其实这个词的英文含义是一名古希腊神话中的女神！这个女神中文名叫：阿尔忒弥斯，英文名叫：Artemis，又叫辛西亚，她是古希腊神话中的狩猎女神和处女之神，是宙斯的女儿。这个女神跟月亮又有什么关系呢？这要跟她主要所担负的神职说起。Artemis一共担任了11项神职，包括狩猎女神、大自然女神、弓箭与射术的女神、接生与新生儿的女神、丰产与孕育的女神、战争女神、疫病与死亡的女神、康复女神、月亮女神、未婚时期的女神、净化女神等。看到没有，她有一项神职是月亮女神！古希腊有个满月女神叫做塞勒涅，据传说，在古希腊晚期，塞勒涅作为满月女神的一些职能转移给了Artemis。Artemis本身是大自然的女神，狩猎森林为其本质，与月球崇拜并无关系，她的晚期所有月神性质是从塞勒涅身上转移来的，因此Artemis也是月亮女神的化身，而阿波罗则是太阳神的化身，都是宙斯的孩子！在古希腊的神话中，他们是双胞胎，Artemis是姐姐，阿波罗是弟弟！美国在上世界60年底启动了载人登月的“阿波罗”计划，首次将3名男性航天员送到了月球表面；时隔近40年，美国又启动了重复月球计划，美国计划再创造一个世界第一，首次将女性航天送到月球南极的表面，这一次用了阿波罗双胞胎姐姐的名字-Artemis！
阿波罗
美国当前的Artemis计划其实包含了很多早期已经取消的NASA计划，比如“星座”计划和“小行星重定向”计划等，其中星座计划最初是从2005年开始项目研制，包括AresI、AresII和猎户座成员车的研究，该计划从2005年一直持续到2010年。到2009年5月的时候，时任美国总体的奥巴马成立了奥古斯丁委员会，该委员会负责对包括国际空间站、深空探测（月球、火星和近地天体）等项目的规划论证。该委员会任务星座计划资金严重不足，不可能在2020年实现重返月球的目标，从而将其搁置。
2010年4月15日，奥巴马总体在肯尼迪航天中心宣布了新的NASA计划，这个新的计划在取消星座计划的同时，提出了60亿美元的额外资金用于开发新的重型火箭计划，计划在2015年前准备就绪，在2030年中期实现载人的火星探测。同年10月11日，奥巴马总统签署了2010年美国航空航天局授权法案，为包括重型运载火箭计划以载人探测器等从2016年开始深空探测任务。该法案同时要求最大限度的利用航天飞机、星座计划以及其他的NASA计划的资源。
2017年6月30日，唐纳德.特朗普总体签署了一项行政命令，主要的目的是要重建美国国家航天局NASA，特朗普政府的第一个预算要求是将奥巴马时代的航天计划保留包括商业发射补给服务、商业载人发展、太空发射系统以及用于深空飞行任务的猎户座飞船，同时要求减少地球科学研究等NASA计划。
2017年12月11日，特朗普总统又签署了《太空政策指令I》，这是美国国家太空政策的一项重大变化，其中规定了美国政府与私营部门合作伙伴共同领导的一项综合计划，这个计划的目标就是重复月球，随后前往火星以及其他区域。这项政策要求NASA与商业以及国际合作伙伴共同领导一项创新且可持续的勘探计划，以实现人类在整个太阳系中的扩张并将新的知识和机遇带回地球。
在2019年3月26日，美国副总统迈克.彭斯宣布，美国国家航天局（NASA）的月球着陆目标将加速实现，并计划在2024年进行月球着陆。2019年5月14日，NASA局长吉姆.布莱登斯丁宣布新的计划命名为Artimis，并计划在2030年前完成火星任务。
Part 2
Artimis计划的组成
Artimis计划的实施需要很多支持计划和项目以支撑其地月通道的建设以及向月球表面部署无人设备和仪器。目前，正在通过商业登月有效载荷服务（CLPS）计划总体协调。
1.商业登月有效载荷服务（CLPS）计划
2018年3月，NASA制定了商业登月有效载荷服务计划，计划旨在将小型机器人和漫游车送往月球的南极地区，作为载人飞行任务的先导和支持，计划目标包括月球资源探测与利用可行性测试、月球科学研究等。NASA授予了其商业合作者一个无期限交付的合同，用于开发和测试安装有效载荷的月球着陆器。第一个阶段到2021年实现10千克的有效载荷能力，2021年之后需要将载荷能力提升到500-1000千克。到2018年11月为止，NASA一共选择了9家有资格竞标CLPS运输合同的公司。
NASA选择的三个商业着陆器的模型
2.VIPER计划
VIPER计划是极地探索漫游者月球车计划，该漫游车是“月球发现与探测计划”的一部分，计划由NASA总部的科学任务管理局管理，旨在支持载人Artimis计划。漫游车的硬件部分由Johnson航天中心设计，所搭载的仪器由Ames K嗯呢大运河Honeybee Robotics提供。这个漫游车将在月球的南极地区开展工作，计划行进数公里，收集受光照和温度影响的各类月球土壤的环境数据。漫游车可能在完全黑暗、偶尔有光照以及有持续光照的等不同的环境下工作。如果漫游车进入永久性的阴影区，其将依靠自身所携带的电池供电，预计其寿命约为100个地球日。NASA计划在2022年12月将这个漫游车送上月球南极。 为了支持载人登月，CLPS航天器将会提前将月球探索车送到月球表面，以供后续登录的人员使用
VIPTER漫游车
NASA的月球载人探索车
3.运载火箭
美国超重型一次性运载火箭计划名称为太空发射系统（SLS），这个项目自2011年开始就已经在开发中。按照SLS的计划，Block1火箭是低轨道95吨运载能力的火箭，并不断的开发面向月球探测的1B载人和1B货运火箭；Block2系列载荷和货运火箭主要面向火箭探测。
有意思的是2019年3月，特朗普政府所发布来的针对NASA的2020财年的预算中，并未包括SLS的Block1B和Block2的任何款项，但是后来一起向SLS、猎户座和乘员着陆器追加了16亿美元预算。SLS Block1B计划在Artmis 4上首次亮相，主要的任务是进行人员的转移和货物的运送。为了加速推进SLS计划，2019年10月NASA已经向波音授权采购SLS火箭的原材料。
用于猎户座主要发射载具的SLS的计划
用于Artimis1号任务的SLS箭体
SLS太空发射系统
SLS Block 1 展开图（载人）
SLS的核心组件分解视图
SLS固体火箭助推器
4.猎户座航天器
猎户座航天器（Orion MPCV）是一类可以重复使用的航天器，主要用于NASA的载人航天计划。该航天器主要由两部分构成，一个是由洛马公司制造的乘员模块（CM），一个是由空客公司制造的欧洲服务模块（ESM），其设计的目的是能够支持深空载荷探测飞行。猎户座航天器具有一个AJ10发动机提供主动力，八个R-4D-11发动机和六个由空客开发的反应控制发动机提供航天器的副推进器。这个航天主要是设计用于在带有塔发射逃生系统的SLS太空发射系统的火箭上发射。
2019年12月1日亮相的Artmis 1任务的猎户座航天器
猎户座航天器组件
5.月球站（Lunar Gateway）
月球站是一个位于月球轨道上的空间站，它旨在作为通信中心、科学实验室、短期居住以及流动航天器和其他各类型机器人存放的地方。这个是已经取消的小行星重新定向任务中涉及的一个动力和推进元件（PPE）在喷气推进实验室项目的延续。最初的项目概念是研发一个高性能的基于太阳能的电推进航天器，这个航天器从小行星上取回数吨中的岩石，并将其带入月球轨道进行研究。后来PPE推进项目用于月球站的开发设计，高性能的PPE质量在8-9吨，能够为其离子推进器产生50Kw的太阳能，并可通过使用化学能进行补充，目前计划到2020年在商用火箭上进行发射。
月球站可能的配置
月球站2024年配置
Artimis 1阶段任务过程演示
Artimis 1阶段的月球站配置
6.高级探索着陆器概念
高级探索着陆器是由NASA团队设计的三阶段着陆器，计划中，该着陆器从月球站出发，转移模块将机组人员带到低月球轨道，然后分开，之后下降模块将处理到月球表面降落的后续程序。着着陆器每个模块重量约12-15吨，由商业发射器单独发射交付并与月球站对接。上升和转移模块都是可以重复使用的，下降模块则留在月表面。
高级着陆器想象图
在2019年9月30号，NASA又发布了2024年人类登陆系统（HLS）的开发和示范和2026年更加可持续的HLS的开发和示范招标项目，基本为着陆器投入37亿美元。目前洛马、波音、SpaceX以及SNC太空公司都对项目表现出浓厚的兴趣。
NASA最新发布的着陆器渲染图
除以上的主要计划之外，Artimis计划还包括Heracles（人类增强机器体系和月探测与研究能力）、月球漫步车（Moon Cruiser）、新式太空服等。最为引入瞩目的是NASA计划将第一名女性乘员送上月球表面。在2020年1月10日，绰号为“海龟”的NASA第22宇航小组共14名毕业并分配到了Artimis计划，小组乘员包括两名加拿大宇航员。
猎户座乘员生存系统（用于发射和再入阶段穿着）
xEMU航天服套装，用于在月球表面的活动
Part 3
Artimis计划清单
Artimis计划中猎户座航天的测试是重中之重，猎户座航天器的最后一次测试是2019年7月2日进行Ascent Abort-2测试，这是猎户座到目前为止的第三次测试，测试中使用10吨的最大负载。
2010年5月6日猎户座 Pad Abort-1测试（成功）
2014年12月5日 猎户座 Ascent Abort 2 测试（成功）
2019年7月2日 猎户座Ascent Abort-2测试（成功）
猎户座海上回收
从2019年开始，所有载人的Artmis任务都将从肯尼迪航天中心39B发射。目前Artmis 1任务计划利用SLS Block1 在2021年发射不载人飞行器，任务持续25天；
Artmis 2任务计划利用SLS Block1 在2022年四季度发射不载人飞行器，任务持续10天；
Artmis 3任务计划利用SLS Block1 在2024年发射飞行器（是否载人待定），任务持续30天；
后续的Artmis 4-7分别计划在2025-2028年发射，任务持续30天。
Part 4
Artimis计划未来的前景
Artmis计划可以说是美国政府自阿波罗登月计划以来制定的最为雄伟的计划，没有之一，该计划目前估计耗资接近900亿美元，随着时间的推移，如果项目能够顺利推进的话，实际所投入的资金应该远远900亿美元。从实际的项目资金拨付来看，该项目每年被批准的资金要小于NASA所要求的资金，比如在2020财年，NASA需求10亿美元的月球着陆器计划仅仅收到了6亿美元，打了4折的折扣，就这一个项目而言，如果NASA没有拿到全部的10亿美元，那么NASA不得不缩减其计划，或者少批点合同或者尽早选择单一的承包商。但是从今年所提交的2021财年的预算的提案来看，对NASA的项目增加了超过20亿美元的资金，这有助于缓解NASA在资金方面的压力。
除了NASA所面临政府资金拨付上的压力，还有就是成本的问题。到目前为止NASA也没有估算出2024年通过Artmis 3月球着陆任务到底需要多少钱！NASA的官员曾经表示需要20-300亿美元才能实现这次任务，这也太玩笑了！成本区间范围也过于宽泛了。整个Artmis计划也就800多亿美元的预算，Artmis 3任务最多就要用掉接近一半的资金，那后续的4/5/6/7任务需要多少资金呢？后来这位官员改变了口径，说要用不到200亿美元来完成这次任务。NASA表示要在2020年底对Artmis 3的成本进行初步估算。
美国政府问责局（GAO）所提供的报告对NASA狮子大开口式的要钱给出很多质疑，GAO认为NASA对Artmis计划缺乏严谨性，这种不严谨性不仅体现在对成本估算的不严谨，还体现在对登月计划实施技术层面的不严谨，比如GAO的报告指出NASA在没有进行全面评估的条件下解释其如何到达月球的体系结构。由于NASA面临未来来自政府资金投入的不确定性，Artmis按计划实施的不确定性也在增加。
除此之外，NASA的Artmis计划也面临着来自于专业人士的批评。美国知名太空问题专家马克.惠廷顿在一篇名为“NASA不必要的5.04亿逾期轨道项目无助于我们重返月球”文章中公开表示“月球轨道项目无法帮助我们重返月球”！美国航空航天工程师，火星学会创始人罗伯特.祖步林也对NASA的月球站（Lunar Gateway）表示了不满，他建议使用名为“月球直接”飞行计（Moon Direct)来替代目标的月球站计划，Moon Direct核心思想是想将宇航员发送到地球LEO低轨道，然后从LEO轨道直接转移到月球表面。他希望能够逐步淘汰SLS和猎户座，替代为SpaceX运载火箭和龙2飞船（Dragon2）等等一些想法。另外前阿波罗11号宇航员巴兹.奥尔德林也不赞成NASA当前的目标和计划，主要指的是月球站项目，他偏向支持罗伯特.祖步林的“月球直接”概念，这个概念核心思想是不需要月球轨道的中转站，从地球轨道直接向月球表面往返的月球着陆器。
Part 5
结束语
仰望星空，人类对太空的探索永远也不会止步。中国对月亮和火星的探索一直在路上，从“嫦娥一号”到“嫦娥四号”，从“玉兔一号”到“玉兔二号”，广寒宫、天河基地、泰山和一些古今科学家的名字等27个中国文化元素，被国际天文联合会命名，永远镌刻在月球上，探月之路上的每一次成功，都展现出中国坚定不移建设航天强国的勇气与决心，也铸就了“追逐梦想、勇于探索、协同攻坚、合作共赢”的探月精神。在中国航天人坚定不移地走中国特色太空探索之路的历程中，玉兔二号成为中国航天事业发展的又一座里程碑，开启了中国人走向深空探索宇宙奥秘的时代，标志着中国进入具有深空探测能力的国家行列。中国航天人对广袤宇宙的探索充满热情，探月工程的“绕、落、回”有条不紊的进行，天宫建设如火如荼，火星探测也开启征程，2030年实现火星的采样返回。
免责声明：本 公众 号目前所载内容为本公众 号原创、网络转载或根据非密公开性信息资料编辑整理，相关内容仅供参考及学习交流使用。由于部分文字、图片等来源于互联网，无法核实真实出处，如涉及相关争议，请跟我们联系。
