NASA 周二宣布分配给 2027 年发射的 Artemis III 任务的四名宇航员,该任务将在地球轨道停留,同时测试由 SpaceX 和 Blue Origin 建造的月球着陆器的关键对接程序。此任务是 Artemis IV 在 1972 年 Apollo 17 之后首次尝试载人登月前的重要中间步骤。虽然 NASA 尚未完全公开乘组名单的详细信息,但该机构确认,这四人将在低地球轨道上度过他们的时间,模拟未来月球乘组在与下降车辆对接时将面临的每种情境。 将原本构想为单一月球着陆任务分成两个独立的飞行反映了从几十年航天事故中吸取的深刻教训。NASA 基本上是通过整个轨道任务来购买保险,专门用于测试会合和对接系统,然后才让宇航员进入月球轨道,在那里救援选项消失,通讯延迟达到几秒钟。在 Artemis III 飞行期间,SpaceX 的星舰 HLS(载人登月系统)和 Blue Origin 的蓝月亮着陆器都将与猎户座舱对接,向控制人员提供有关这些大型飞行器在组合时行为的数据。 任务架构要求的精确性使 Apollo 计划相比之下显得简单些。未来的 Artemis IV 月球乘组将乘猎户座发射,在月球轨道绕行中与预先放置的月球着陆器会合,转移乘组和设备,下降到地表最多一周,然后逆转整个过程回家。在距地球240,000 英里的地方,任何对接、舱门操作或乘组转移失败都可能变成没有返回地球选项的危机,直到飞行器再次分离。Artemis III 让 NASA 在地球轨道上发现这些故障模式,在那里援助只需几小时,而不是遥不可及。 两种商业着陆器代表的是向 Apollo 升降舱的巨大背离。SpaceX 的星舰 HLS 屹立于 160 英尺以上,并将在前往月球之前需要自己的轨道加油任务,这是一项从未与乘组一起尝试过的技术。Blue Origin 的蓝月亮使用更传统的推进剂,但携带的有效载荷容量足够用于扩展的地表操作,包括一辆增压探测车。测试猎户座的对接系统如何处理如此大型和沉重的飞行器对安全裕度至关重要。Apollo 对接涉及的是一个重量为 15 吨的相对紧凑的登月舱。这些新着陆器的质量达到了原来的 10 到 20 倍。 2027 年 Artemis III 的飞行时间安排恰逢 NASA 推动在 2030 年初建立永久月球基础设施的更广泛计划。该机构计划在月球轨道上部署一个月球 Gateway 站,为地表任务和深空探索提供一个中转点。 Artemis IV 将在同时将乘组降落在月球南极时启动 Gateway,永久阴影的陨石坑中含有水冰,这对维持人类生存至关重要。在 Artemis III 上正确处理会合程序决定了该时间表是否能够保持,还是会进一步推迟到 2030 年代,因为自 2019 年宣布 Artemis 以来,NASA 已多次推迟登月日期。
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四名宇航员为月球着陆进行全套彩排
NASA 刚刚公布了 Artemis III 的乘组名单,但这里有个转折:他们不会去月球。明年,这四名宇航员将在地球轨道测试登月前所需的准确会合动作。这是一场与 SpaceX 和 Blue Origin 硬件相关的高风险彩排。
我的看法
NASA 此次正做着非常不寻常的事情,我对此感到真正的震撼。将整个载人任务专用于地轨对接程序的测试,听起来是官僚主义且过于谨慎的,直到你记得哥伦比亚号航天飞机因工程师无法说服管理层重视泡沫撞击而在重返大气层时烧毁。这是 NASA 为自己购买安全失败的许可,学习在 240,000 英里之外破灭前的弱点。 真正的故事不在于这四名宇航员,而在于 NASA 终于内化了这个经常用鲜血写就的教训。你不在月球轨道上测试生命支持集成,你不在救援不可能的情况下发现对接系统无法应对飞行器质量差异。Artemis III 的机组成员将在飞行中进行不光彩的舱门操作和电力转移协议模拟,而这种乏味的能力正是可持续月球探索所需要的。我们正在观看 NASA 用生存率交换头条新闻,这是该机构自决定让 SpaceX 和 Blue Origin 建造着陆器以来做出的最聪明的决策。
接下来会发生什么
2027 年 Artemis III 的发射日期假定 SpaceX 在 2026 年某个时刻成功展示星际补给,这仍然是整个架构中最大的技术赌注。如果那些推进剂转移测试失败或在 2026 年中期之后遇到延误,NASA 将面临一个灾难性的选择:将 Artemis III 推迟到 2028 年,观看登月活动推迟到 2029 或 2030 年,或只使用 Blue Origin 的着陆器,从而有效地为其未来任务提供垄断杠杆。如果 SpaceX 出现挫折,预计 NASA 将在 2026 年晚些时候悄然开始围绕单着陆器情景进行应急计划。 四名 Artemis III 宇航员将立即开始在尚不存在的高保真模拟器上进行训练,迫使 NASA 加快模拟器的建造时间表,同时 SpaceX 和 Blue Origin 完成着陆器设计。在 12 个月的密集训练周期中,预计个人情况改变或医疗问题出现,机组分配至少会调整一次。真正的戏剧性将出现在任务本身中,当控制人员故意引发故障情景以测试机组响应时。如果任何关键系统显示出不足的冗余或恢复能力,NASA 将在 Artemis IV 飞行前重新设计组件,可能再增加一年时间到登月计划中。 在政治上,这次任务为下一届总统政府提供了加速或减缓 Artemis 的掩护,具体取决于预算优先事项。一次成功的 2027 年 Artemis III 使 2028 年的登月看似可实现,并锁定了国会资金的动量。一项揭示严重设计缺陷的问题任务给予财政保守派更多的动力,去争论在承诺地面任务之前需要在地球轨道上进行更多测试。NASA 选择的机组将决定哪个叙述占据主导地位,因为宇航员在国会和公众中的可信度远超过任何一位行政长官的影响力。
历史告诉我们什么
NASA 将 Artemis III 用于轨道测试的决定呼应了 1965 年至 1966 年之间 Gemini 计划的方法,这时 NASA 进行了十次二人任务,专注于会合、对接、太空行走和长时间飞行,然后尝试阿波罗登月任务。1966 年 3 月的 Gemini VIII 几乎导致 Neil Armstrong 和 Dave Scott 遇险,当时一个卡住的推力器在与 Agena 目标飞行器对接后导致了失控的旋转,证明会合操作可能在没有事先广泛测试的情况下致命。 那场近乎灾难的事件验证了 NASA 的保守方法,并可能在 Apollo 期间防止了一次灾难性的失败。 苏联月球计划的对比令人深思。苏联试图跳过渐进测试阶段,直接利用 N1 火箭进行月球任务,这在 1969 年至 1972 年之间连续四次尝试失败。苏联工程师从未在小轨道或轨道飞行中全面测试复杂的分级序列和引擎失效能力,然后才承诺月球轨迹。Apollo 计划的成功部分原因是 NASA 在送人超出低地球轨道之前,花了三年完善操作程序。Artemis III 体现了 NASA 再次学习这一课,此前由于预算压力加快日程并跳过验证步骤。