美国国家航空航天局将人们送回月球的令人生畏的待办事项清单

在将第一批人类登陆月球后半个世纪,美国宇航局希望将人们带回月球表面,但这次该机构有一个更加雄心勃勃的最后期限。目标是到2024年将人类送回月球,仅仅五年之后。这次美国宇航局有更多的硬件需要开发 - 这让许多人想知道是否可以完成如此​​雄心勃勃的月球回归。

美国宇航局重返月球的计划称为阿耳忒弥斯,与阿波罗一样,该计划需要巨型火箭以及登陆器才能将人带到月球表面。也许将阿耳忒弥斯与阿波罗计划区别开来的最重要的事情是,这一次,重点是可持续性。NASA希望在可预见的未来在月球表面附近建造某种可持续的前哨基地,而不仅仅是让人们在月球周围走动几个小时。这就是为什么Artemis包含一个名为Gateway的独立组件 - 一个空间站,意在围绕月球轨道建造。他们不是从地球直接前往月球表面的人,而是首先前往网关,然后乘坐着陆器前往月球。

仅仅构建这个硬件是不够的 - 它们都必须进行测试

Artemis所需的一些硬件已经深入开发。一枚名为“空间发射系统”的巨型火箭和一支名为“猎户座”的深空飞行员舱已经投入使用了大约十年。他们应该在2021年第一次飞行。但Artemis所需的Gateway和登陆器正在进行中。

仅仅构建这个硬件是不够的 - 它们都必须进行测试。要做的事情还很多,而且这个项目的成功很大程度上取决于NASA能否获得所需的资金来实现这一目标。NASA管理员继续改变人事任务这一事实也不是一个好兆头。在过去的几个月里,三名NASA高级官员要么离职,要么被重新任命。机构内部的重新分配通常是一个巨大的危险信号,NASA对事情的运行方式不满意,NASA管理员Jim Bridenstine表示他希望能够获得能够提供更好的成本和进度估算的新领导者。

Bridenstine坚持认为Artemis的建筑现在保持不变,尽管领导层发生了重大变革。任何剧烈的变化肯定会影响成功的可能性。但即使没有任何重大转变,如果这个雄心勃勃的月球计划可以完全取消,那将是非常不可思议的。

运输

Artemis基本上是围绕NASA十多年来一直致力于运输的硬件而建造的。当乔治•W•布什(George W. Bush)担任总统时,美国国家航空航天局(NASA)也试图回到月球 - 这项计划被称为星座。对于该计划,该机构正在开发一个名为猎户座的深空太空舱,以及一架名为Ares V的大型火箭。当奥巴马政府取消星座时,这两件硬件幸免于难,Ares V变身为SLS 。NASA长期以来一直认为SLS对于任何深空计划都至关重要,因为它在完成后将成为最强大的火箭,能够向月球放射57,000到88,000磅。

但即使有这么大的开端,两辆车都没准备好飞行。根据Bridenstine的说法,SLS的第一次飞行原定于2017年开始,但现在看起来好像这次首飞将在2021年发生。这两个项目一直受到成本超支和延误的困扰,这使得他们认为美国宇航局应该依赖已经飞行并且飞行成本更低的商业火箭的批评者。

尽管有这么大的开端,但两辆车都没准备好飞行

尽管围绕着这些项目的动荡,但Artemis倡议的这一步也许是最重要的。美国国家航空航天局甚至考虑使用商业火箭飞越猎户座,如SpaceX的Falcon Heavy和ULA的Delta IV重型火箭,但该机构最终决定坚持使用SLS,并认为此时制造转换会更加复杂。火箭和太空舱几乎都能保证能够存活下来,因为有充分利益的立法者希望车辆的生产在他们的州内继续生产。

一旦SLS和猎户座一起完成他们的第一次任务 - 一个名为Artemis 1的测试发射 - 他们的下一个任务将带着机组人员在月球周围进行另一次名为Artemis 2的测试飞行。该对的第三次飞行,巧妙地命名为Artemis 3,将采取人们到美国宇航局计划建造的大门,这是他们在下降到月球表面之前会去的一个中途站。

前哨

Gateway是Artemis计划的一个方面,旨在使整个项目比Apollo更具可持续性。它本质上是一个较小的国际空间站版本,将驻留在月球轨道上。目标是让Gateway成为宇航员可以在短时间内生活,训练和研究的平台,然后前往月球表面进行探索。

美国宇航局于2017年3月首次推出了Gateway概念,此前特朗普总统最近当选,并且在将人类送回月球的运动之前获得了全面的动力。该机构将Gateway视为一系列模块串联起来,其栖息地与实验室,货舱和发电站相连。就像国际空间站长期合并一样,这些模块将来自多个不同的合作伙伴 - 商业公司或其他国际空间机构。这个想法是让网关慢慢走到一起,人类在2024年首次访问前哨,然后在2028年前往月球。

GATEWAY概念一直是一个颇具争议的补充

然后特朗普政府把那个计划扔到了窗外。白宫不仅希望宇航员在2024年第一次访问Gateway,而且政府还告诉NASA,人类也应该在那次旅行中前往月球表面。随着这种加速,Gateway概念的精简版本出现了。在登月之前,美国宇航局不再创建一个完全充实的空间站,而是专注于在2024年之前准备最小的前哨站。非正式地称之为“瘦”的网关,这个站只是两个模块,形成宇航员可以的地方停靠并转移到着陆器而不会拖延太久。

Gateway概念在该机构的月球架构中是一个相当有争议的补充,甚至在推动2024年之前。一些专家,包括前NASA管理员,认为建立Gateway是Artemis计划中昂贵且不必要的一步,这将增加复杂性完成任务并使整个工作不那么安全。相反,像火星社会的罗伯特·祖布林这样的拥护者呼吁直接前往月球表面,提前为月球旅行提供设备。Zubrin认为,通过使用Gateway,NASA将花费大量额外的能量来建立电视台,并让人们在那里。

目前,美国国家航空航天局(NASA)正在推进该网关,并已任命航空航天公司Maxar创建该站的第一个关键元素。该模块将配备太阳能电池板和推进器,为整个网关提供电力和移动性。这件作品应该在2022年之前完成并在商业火箭上推出。然而,美国宇航局新的人类探索临时负责人肯·鲍尔索克斯暗示,网关最终设计的变化可能即将到来,所以这可能是阿耳忒弥斯的元素可以进行大修。

着陆

登陆器是实际登陆月球所需的最关键部件,对于美国宇航局来说仍然是一个问号。该机构尚未决定哪家商业航天公司将创建硬件。根据Bridenstine的说法,美国宇航局希望为Artemis选择两种着陆器设计。

NASA已经开始搜索,并且已经在着陆器概念上付出了沉重的努力。今年4月,洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)公布了一款月球着陆器的想法,该登陆器严重依赖于猎户座机组舱的设计(洛克希德·马丁公司正在为NASA建造)。5月份,Blue Origin推出了该公司的Blue Moon人体着陆器概念。该公司已经在Blue Moon工作了三年,并且在六月份首次启动了为着陆器开发的引擎。

时间在流逝,NASA需要尽快做出决定

无论NASA选择谁,航天局都将尝试与这个项目略有不同。通常,当NASA指定承包商设计大型硬件时,该机构可以对设计进行大量控制并监督大部分生产过程。但最近,NASA一直在尝试一种新的业务方式,让公司能够更好地控制他们的业务。被称为固定价格的合同,美国宇航局只是给公司一笔一笔钱来开发一种车辆,该公司负责设计,而美国宇航局的投入较少。这与NASA用于商业船员和货物计划的模型相同,SpaceX,波音等公司已开发出将物资运输到国际空间站的系统,最终将宇航员运送到国际空间站。

最终,我们的目标是节省资金,让公司更自由地按照自己认为合适的方式制造车辆。但是,当然,如果该机构将有希望见到2024年,美国国家航空航天局需要尽快作出决定.Ban Origin表示它有一个良好的开端,这可能有所帮助。但考虑到整个任务的重要程度,这个着陆器可能涉及大量测试。五年是否足以让所有事情发生还有待观察。

西装

携带宇航员的硬件并不是重新设计的唯一方法。建造新的太空服可能不像建造新的着陆器和空间站那样令人生畏,但这些行星际集合对于未来任何登月都至关重要。不幸的是,NASA一直在努力开发下一代西装。美国国家航空航天局监察长办公室2017年的一份报告发现,该机构距离准备进行深空探测的新套装还有很多年的时间。

围绕航天服发展的部分问题一直是美国宇航局目的地缺乏明确性。“就航天服的设计考虑因素而言,他们需要知道的关键因素之一是:我们要去哪里,以及我们将要完成的任务,”OIG报告项目经理Letisha Antone美国宇航局的太空服告诉The Verge。布什的星座计划将重返月球,奥巴马本可将美国宇航局的宇航员送到小行星的表面,火星上,或者 - 暂时 - 送到月球附近。每个目的地都有不同的环境因素,可能需要改变诉讼。

“一种灵活的太空服架构,可以在低地球轨道和月球上使用。”

就像未来的登陆器一样,该机构需要尽快开始工作以满足2024年的最后期限。但即使在特朗普政府下设定了坚定的目的地,目前还不清楚美国宇航局将如何推进太空服。弄清楚阿耳忒弥斯宇航员想要在月球上做什么将是一个巨大的设计因素。没有透露任何计划,但Bridenstine说这些套装将与多个空间位置兼容。“我们正在研究的是一种灵活的太空服架构,可以在低地球轨道和月球上使用,”他于7月17日在参议院商务委员会作证。。他还表示,该计划是到2020年对国际空间站上的部分太空服进行测试,然后在2023年之前为阿尔忒弥斯任务提供全面运作的诉讼。“如果我们要获得Artemis的资助,我们可以加快建立边际进入时间表,“他说。

情况

美国国家航空航天局(NASA)可能会采取技术措施来解决这个问题,但该机构需要增加资金才能在如此紧迫的时间内完成整个Artemis计划。除了该机构的经常预算要求之外,白宫还要求明年为美国宇航局额外拨款16亿美元,用于资助阿尔忒弥斯。Bridenstine最近表示,除NASA的平均年度预算外,未来五年的整个Artemis项目还需要额外的200至300亿美元。(虽然他曾多次对冲,称其成本可能低于此,因为该机构将与商业航天业进行大量合作。)

这是一次实质性的增长,类似于美国宇航局在冷战期间为阿波罗带来的增长。但今天的国会可能不愿意向一个充满争议的政府提供资金。从政治角度来看,白宫要求美国宇航局申请的最初16亿美元来自佩尔格兰特的盈余,这笔资金为需要经济援助的大学生提供奖学金。

今年年底美国宇航局可能无法获得新的预算

此外,美国航空航天局很可能无法在年底之前获得新的预算,而是可以通过持续的解决方案获得资金 - 这是一项临时措施,将为该机构提供资金,而全年的预算则是决定。在持续的决议期间,NASA计划的资金水平最低,这可能会阻碍发展。“现实情况是,我们不会进行我们需要进行的投资,”Bridenstine在7月17日的听证会上说,有可能继续解决。“但更糟糕的是,我们继续进行我们不需要进行的投资。事实上,当我们最终以[持续的决议]结束时,这是浪费金钱,而这是我最关心的问题之一。“

目前,这种资金的不确定性加上该计划硬件的时间紧迫 - 无论是火箭,着陆器,空间站还是西装 - 使得整个Artemis架构目前处于脆弱状态。如果一切顺利,系统可能会按计划进行,但延迟进程的任何主要部分可能会进一步阻碍NASA达到2024年最后期限的机会,并再次推迟历史倒计时。

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