從1969年阿波羅11號人類第一次登上月球，到今天已經51年了，而1972年的阿波羅17號人類最后一次登月也已經過去了48年，這期間人類無論科技還是太空技術都得到了突飛猛進的發展，月球對我們來說似乎也沒有那么神秘了，那為什么美國宇航局突然又重啟載人登月計劃？難道是又有什么新的發現了嗎？

要回答這些問題我們先來說一說新登月計劃的名稱，阿耳忒彌斯(Artemis)是古希臘神話中天神宙斯(Zeus)和女泰坦(Tian)勒托(Leto)的女兒，她是希臘神話中的月亮女神和狩獵的象征，同時也是太陽神阿波羅(Apollo)的孿生姐姐，因為她的女性角色我們可以聯想到NASA的新登月計劃應該會把第一位女性宇航員送上月球。

Artemis計劃目的

美國宇航局NASA打算通過Artemis新登月計劃在2024年之前探索更廣闊的月球表面，并把一名男性宇航員和第一位女性宇航員送上月球，通過NASA商業和國際合作伙伴的合作，在月球上進行可持續的勘探，同時利用這期間在月球上收集的經驗，到2030年前將宇航員送往火星，為了實現這一目標，將從2021年開始新的科學研究和技術實驗并先期發射機器人著陸器，2019年5月美國總統特朗普就曾表示他將全力支持Artemis計劃，爭取2024年實現重返月球，為此他還說出了“Make Space great again”的名言。

Artemis計劃要用到的航天器材和設備

1. 地面發射系統(Exploration Ground Systems)

簡稱EGS，用于支持新登月計劃的運載火箭發射所需的整套地面系統，NASA目前正在升級位于佛羅里達州肯尼迪航天中心的整套發射設施。

2. 太空發射系統(Space Lauch System)

簡稱SLS，它是NASA有史以來建造的最強勁的運載火箭，比當年阿波羅登月計劃使用的土星5號運載火箭要強勁得多，它用于把宇航員和貨物送往月球，甚至可以是太陽系內更遠的目的地，SLS運載火箭載人版block 1高98米，直徑8.4米，共有兩級，起飛重量大約是在2500噸左右，最大推力能夠達到880萬磅，也就是近4000噸的推力，能向近地軌道發射95噸的載荷或者向月球發射超過26噸的載荷，它使用的兩枚固體燃料火箭助推器，采用當年發射太空梭的成熟技術，它的核心級長65米，裝備一個主推進系統，這個系統，包含4個RS-25發動機。SLS block 2 型運載火箭更為龐大，它高110米，能向近地軌道發射130噸的載荷或者向月球發射超過45噸的載荷。

3. 獵戶座飛船(Orion Spacecraft)

類似阿波羅登月計劃時的服務艙，它主要用于把宇航員送往月球軌道的登月艙或者Gateway中轉太空站，并在任務完成后將宇航員重新送回地球，獵戶座飛船的外形與阿波羅登月計劃的服務艙相似，但它的內部空間則大了2.5倍，最多可以容納6名宇航員，它融合了電腦、電子、生命維持系統、推進系統和熱防護系統等諸多最新科技，和太空梭相比，獵戶座的使用成本更加低廉，安全系數也提高了10倍，而且它與太空梭一樣可以回收再利用，由于沒有機翼，它就不用像太空梭那樣通過滑翔的方式返回地球，而是通過降落傘降落的方式返回地球，所以它不需要復雜的氣動外形和防熱系統，可以提高返程時的安全性，獵戶座飛船在發射時將與火箭串聯在一起并位于運載火箭的頂部，不用像太空梭那樣背著火箭，所以能遠離燃燒的發動機，從而避免因飛落的碎片造成的危險，獵戶座飛船的頂部裝有載人火箭常用的“逃逸塔”系統，一旦火箭在發射時出現故障，“逃逸塔”系統(Launch Abort System)可迅速將飛船分離出去并通過降落傘安全降落，這套系統使太空飛行事故率從以往太空梭的1/220降低為現在的1/2000，很大的提高了安全系數。

4. 深層太空中轉站(Deep Space Gateway)

簡稱DSG，它是圍繞月球并支持宇航員在深層太空從事科學探索的前哨基地，它由商業和國際合作伙伴共同建造，對可持續的月球探索至關重要，并將成為未來火星任務的典范，這個中轉站的動力和推進單元PPE(Power &Propulsion Element)采用60千瓦的大功率太陽能板，使用電力推進航天器為它提供動力、高速率的通信、姿態控制和軌道轉移功能。

5. 登月器

它可以安全的將宇航員帶到月球表面并返回月球軌道，之后登月器可以和月球軌道上的獵戶座飛船或者是深層太空中轉站對接，2020年的4月30日，NASA宣布美國的三家公司將開發三種不同的著陸器和任務設計方案，這三家公司分別是位于華盛頓州肯特(Kent)由亞馬遜總裁杰夫?貝佐斯(Jeff Bezos)創辦的“藍源”公司(Blue Origin)，“藍源”公司是美國人稱之為“國家隊”的主承包商，而美國軍用飛機制造公司洛克希德馬丁、諾斯羅普格魯門和Draper公司被稱為“國家隊”，他們設計的集成登陸車ILV總共有三級，“藍源”公司將建造其中的下降單元，它采用由私人開發的BE-7低溫引擎，而諾斯羅普格魯門公司將建造登月器的上升單元，其中還包括乘員艙，另外諾斯羅普格魯門公司還負責建造傳輸模塊和加油模塊，Draper公司將提供導航和控制、航空電子設備以及軟件系統，這些系統和他們為NASA開發的系統類似。

第2家公司是位于阿拉巴馬州漢斯維爾(Huntsville)的Dynetics公司，他們的設計方案是建造一個同時提供上升和下降功能的單一模塊，其特點是獨特的低空飛行機組模塊可以讓宇航員在非常靠近登月的表面進行運輸和登陸。

最后一家公司是我們都熟悉的位于加利福尼亞州霍桑由特斯拉公司總裁馬斯克創辦的SpaceX公司，他們采用名為StarShip也就是“星際飛船”的設計方案，這是一種完全可重復使用的發射和著陸系統，目的是前往月球甚至是火星等其他目的地，它使用曾經測試的猛禽(Raptor)發動機以及“隼”(Falcon)和“龍”(Dragon)車輛，新飛船包括一個寬敞的機艙和兩個用于宇航員月球漫步的氣閘。

新的太空服

在新登月計劃中，宇航員將使用新一代的太空服在惡劣的太空環境中探索比以往任何時候都要更多的月球表面，NASA的先進艙外探索機動一體式太空服簡稱xEMU，將支持月球表面的探險，在火箭發射和再入大氣層時，艙內的宇航員將穿著另一套稱之為“獵戶座飛船乘員生存系統服”的輕便型太空服，它的外形和美國空軍的SR-71黑鳥以及U-2高空偵察機的飛行服類似，在NASA發布現場，一位NASA女性工程師身穿新一代太空服進行演示能輕松完成行走、上肢大幅度旋轉深蹲、拾撿物品等活動，回想50年前，阿波羅號宇航員在月球漫步時必須以“兔子跳”的方式行走，并且途中還因為撿拾掉落的設備而摔倒，現在新一代的太空服的靈活性真是前所未有。

新一代宇航服采用模塊化的設計，頭盔、上身、下身和冷卻服等部分都可以局部更換，以完成不同的任務，服裝整體沒有拉鏈和電纜，宇航員從服裝背部的開口進入，另外這個宇航服可以在最低零下約157攝氏度最高121攝氏度的溫度下工作，太空服背部的大箱子實際上是便攜式的生命支持系統，它可輸送氣壓、氧氣、清除二氧化碳和濕氣，同時幫助監測宇航員的體征還有機器裝載設備的各項數據，值得一提的是新一代太空服在制作過程中結合了3D掃描技術，不僅精確測量宇航員的身體全方位的尺寸，還會對其動作和姿勢進行掃描測量，以此生產出完全適合每個宇航員的私人定制款太空服。.

Artemis計劃流程

“Artemis I”的任務是非載人也不登月，“Artemis II”的任務是載人但同樣不登月，只作為真正登月任務的先期預演，只有“Artemis III”才是真正開始載人，我們來看一下預計2024年的“Artemis III”登月計劃的流程。

首先SLS運載火箭將載著獵戶座飛船從佛羅里達的肯尼迪航天中心發射升空，之后兩枚固體燃料火箭助推器的燃料用完以后將與主火箭分離，在到達一定高度后位于火箭頂部的“逃逸塔”也將與主火箭分離，獵戶座飛船此時也可以自己安全的脫離，之后SLS火箭第一級燃料用盡后分離，此時進入地球軌道施行近地點上升機動飛行，在位于地球軌道之后，將檢查系統并調整太陽能面板，之后點火開啟火箭引擎，改變軌道飛往月球，這個過程需要大約20分鐘，在獵戶座飛船飛離地球軌道進入月球軌道之后，它將帶動力近距離飛過月球，之后獵戶座飛船引擎點火準備飛往深層太空中轉站的軌道，并在約定地點與太空中轉站對接，載人登月系統簡稱HLS(Human Landing System )，它將與深層太空中轉站分離，之后載人登月系統HLS將進入月球低軌道，然后降落在月球表面，此時獵戶座飛船和深層太空中轉站在整個登月任務期間將繼續停留在軌道上，登月的宇航員完成相應的月球表面任務后將乘坐載人月球系統HLS重新上升并回到之前的月球低軌道，并重新和深層太空中轉站Gateway對接，然后宇航員會回到獵戶座飛船，它和深層太空中轉站將分離，并離開深層太空中轉站的軌道，之后獵戶座飛船將帶動力近距離重新飛過月球然后重新飛回地球軌道，最后獵戶座飛船將重返地球大氣層并使用降落傘降落在太平洋，并由美國海軍的船只打撈回來，整個任務將持續30天左右。

Artemis和阿波羅有什么不同

第一是它們的降落點不同，阿波羅11號降落在月球正面的靜海南部，而“Artemis III”它的落月點則選在月球的南極，之所以選擇在月球南極登陸，一大原因是近來研究顯示月球兩極可能儲存了大約4.5億噸的冰，如果在相關地區建立基地飲水問題比較容易解決，這些水資源還可能被用于建造液氧和液氫，從而為更遠的深空探索提供火箭燃料。

第二是登陸月球南極的難度更大、過程更復雜，阿波羅11號的落月點位于月球赤道附近的平坦地區，返回艙只需要少許推進劑即可返回月球軌道，然后和軌道上的指令服務艙(Command Service Module)對接最后一起回到地球，而Artemis計劃中的相關過程則要復雜得多，要先在月球軌道上建立一個被稱為Gateway的深層太空中轉站，在宇航員抵達中轉站之后，再乘坐“擺渡車”也就是載人登月系統HLS往返包括月球南極在內的各處地點，不過這套復雜的系統也有它的好處，新計劃中的火箭只需要將飛船送到Gateway深層太空中轉站即可，這樣可以節約燃料，還可運送更多的載荷，宇航員可以在Gateway與月表之間多次往返，有助于建立月球基地。

第三是從研發到制造NASA這次更癡迷于外包，招標商業民營企業參與其中，商業企業參與航天計劃不但可以通過競爭有效壓低成本幫助NASA節省預算，還可以將參與航天計劃所積累的技術優勢轉化為產品，進而獲得利潤，幫助企業有效分攤成本。

Artemis計劃的意義

如果Artemis登月計劃一旦成功，人類將開始登陸下一個目標——火星，或許就是我們人類移民火星的開始，你期待么？