本文來(lái)自微信公眾號(hào)：中國(guó)國(guó)家天文，編輯：懷塵，作者：龐之浩，原文標(biāo)題：《阿爾忒彌斯2號(hào)發(fā)射 | 載人登月前的關(guān)鍵彩排》

北京時(shí)間4月2日晨，阿爾忒彌斯2號(hào)發(fā)射升空。來(lái)源/NASA

2026年4月2日，美國(guó)阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)開(kāi)啟了自1972年阿波羅17號(hào)以來(lái)人類(lèi)首次載人深空之旅。這是時(shí)隔54年，人類(lèi)再次飛出近地軌道、近距離環(huán)繞月球的載人飛行，也是阿爾忒彌斯計(jì)劃的首次載人任務(wù)，為后續(xù)載人登月、月球基地建設(shè)及火星探測(cè)筑牢基礎(chǔ)。

一、載人登月前的關(guān)鍵彩排

2017年，美國(guó)國(guó)家航空航天局啟動(dòng)阿爾忒彌斯計(jì)劃，核心目標(biāo)是重返月球并建立可持續(xù)存在，為載人火星探測(cè)鋪路，核心裝備包括“航天發(fā)射系統(tǒng)”重型火箭、“獵戶(hù)座”多用途載人飛船、曾計(jì)劃的“門(mén)戶(hù)”月球空間站（現(xiàn)已取消）及商業(yè)著陸器。

阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)徽章。來(lái)源/NASA

作為計(jì)劃第二階段任務(wù)，阿爾忒彌斯2號(hào)的核心是為期10天的載人繞月飛行測(cè)試，旨在驗(yàn)證火箭、飛船及地面支持系統(tǒng)在載人狀態(tài)下的可靠性，確認(rèn)生命保障、通信等關(guān)鍵系統(tǒng)的深空適配能力，演練軌道機(jī)動(dòng)與應(yīng)急處置流程，為后續(xù)載人登月掃清障礙（美國(guó)近期決定2027年發(fā)射阿爾忒彌斯3號(hào)，試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)但不載人登月）。與阿波羅時(shí)代的“競(jìng)賽式登月”不同，本次任務(wù)聚焦“可持續(xù)探索”，不實(shí)施月球著陸，專(zhuān)注積累深空飛行關(guān)鍵數(shù)據(jù)與工程經(jīng)驗(yàn)。

夜幕中的“航天發(fā)射系統(tǒng)”重型火箭。來(lái)源/NASA

任務(wù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)清晰：2022年12月，阿爾忒彌斯1號(hào)無(wú)人繞月任務(wù)驗(yàn)證了核心裝備基本性能；2023年，“獵戶(hù)座”歐洲服務(wù)艙完成測(cè)試交付；2025年10月，火箭與飛船完成總裝對(duì)接；2026年1月完成加注測(cè)試、發(fā)射演練等彩排；2026年2～4月從肯尼迪航天中心39B發(fā)射臺(tái)升空，10天后完成地月轉(zhuǎn)移、月球飛越等流程，飛船濺落太平洋，宇航員返回地球。

飛行流程分為五階段：發(fā)射入軌階段，火箭點(diǎn)火后2分鐘固體助推器分離，8分鐘后芯一級(jí)與上面級(jí)分離，上面級(jí)將飛船先送入橢圓低軌，再提升至高地球軌道（約46000英里）；地月轉(zhuǎn)移階段，上面級(jí)（ICPS）執(zhí)行地月轉(zhuǎn)移注入（TLI）點(diǎn)火，分離后由歐洲服務(wù)艙（ESM）提供推進(jìn)與姿態(tài)控制；月球飛越階段，飛船沿自由返回軌道接近月球（最近點(diǎn)距月表約7400千米），借月球引力無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)向；深空測(cè)試階段，宇航員測(cè)試手動(dòng)操控、輻射防護(hù)等系統(tǒng)，地面驗(yàn)證深空通信導(dǎo)航；返回地球階段，飛船脫離月球引力區(qū)，歐洲服務(wù)艙點(diǎn)火修正軌道與姿態(tài)，導(dǎo)向地球再入走廊；隨后乘員艙與服務(wù)艙分離，單獨(dú)再入大氣層（承受約2760℃高溫），最終濺落太平洋。

二、運(yùn)載火箭的載人適配升級(jí)

阿爾忒彌斯2號(hào)使用的“航天發(fā)射系統(tǒng)”初始構(gòu)型火箭由波音公司研制，在阿爾忒彌斯1號(hào)火箭基礎(chǔ)上完成多項(xiàng)載人適配改進(jìn)，核心是提升可靠性與安全性?；鸺呒s98米，直徑8.4米，起飛質(zhì)量2688噸，推力約3900噸，地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力超27噸，為兩級(jí)半構(gòu)型，芯一級(jí)配備4臺(tái)RS-25液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，并聯(lián)2個(gè)五段式固體火箭助推器，上面級(jí)用于送入目標(biāo)軌道，運(yùn)載系數(shù)約1.67%，預(yù)留充足安全冗余。

打造中的“航天發(fā)射系統(tǒng)”。來(lái)源/NASA

四大關(guān)鍵改進(jìn)凸顯載人特性：一是發(fā)動(dòng)機(jī)與控制系統(tǒng)冗余升級(jí)，RS-25發(fā)動(dòng)機(jī)更換密封件、升級(jí)故障診斷模塊，固體助推器優(yōu)化推進(jìn)劑配方，新增安全分離系統(tǒng)，分離成功率達(dá)99.99%；二是首次配備“獵戶(hù)座發(fā)射中止系統(tǒng)”，發(fā)射段0.2秒內(nèi)可將飛船帶離危險(xiǎn)區(qū)域，響應(yīng)速度與覆蓋范圍優(yōu)于阿波羅逃逸系統(tǒng)；三是優(yōu)化燃料管理，芯一級(jí)貯箱新增低溫絕緣層，加注后發(fā)射臺(tái)停留時(shí)間從4小時(shí)延長(zhǎng)至6小時(shí)，提升發(fā)射窗口靈活性；四是升級(jí)發(fā)射臺(tái)與測(cè)控系統(tǒng)，改造39B發(fā)射臺(tái)并搭建雙測(cè)控鏈路，故障響應(yīng)延遲控制在1秒內(nèi)。系列改進(jìn)后，單次發(fā)射事故概率從無(wú)人任務(wù)的1/1000降至1/5000，達(dá)NASA載人航天最高安全標(biāo)準(zhǔn)。

三、“獵戶(hù)座”飛船的深空優(yōu)化改造

“獵戶(hù)座”飛船由洛馬公司研制，在阿爾忒彌斯1號(hào)無(wú)人飛船基礎(chǔ)上圍繞宇航員生存與操作完成系統(tǒng)性改進(jìn)，發(fā)射質(zhì)量約21.9噸，由乘員艙與服務(wù)艙組成。乘員艙直徑5.03米，可容納4名宇航員，密封艙容積9.3立方米；服務(wù)艙由歐洲空客研制，負(fù)責(zé)推進(jìn)、供電等功能。飛船配備循環(huán)式生命保障系統(tǒng)（支持4名宇航員最長(zhǎng)21天自主飛行）、先進(jìn)通信導(dǎo)航系統(tǒng)及直徑5米的燒蝕式隔熱罩，可承受2760℃再入高溫。

為“獵戶(hù)座”乘員艙安裝熱防護(hù)罩。來(lái)源/NASA

改進(jìn)細(xì)節(jié)聚焦五大方向：一是乘員艙升級(jí)生命保障系統(tǒng)，氧氣再生效率提升至90%，新增應(yīng)急氧氣儲(chǔ)備罐；二是強(qiáng)化輻射防護(hù)，增設(shè)2厘米聚乙烯防護(hù)層，屏蔽70%深空高能粒子，配備實(shí)時(shí)輻射監(jiān)測(cè)儀；三是優(yōu)化人機(jī)交互，采用高清觸控屏與語(yǔ)音控制，升級(jí)自適應(yīng)緩沖座椅；四是服務(wù)艙推進(jìn)系統(tǒng)采用雙備份設(shè)計(jì)，太陽(yáng)能電池板功率提升至12.5千瓦，熱控系統(tǒng)適配深空極端溫差；五是升級(jí)通信導(dǎo)航，激光通信速率達(dá)1.2吉比特/秒，導(dǎo)航定位誤差縮小至3千米，支持月球背面自主導(dǎo)航，同時(shí)保留應(yīng)急通信鏈路。

在肯尼迪航天中心總裝的“獵戶(hù)座”飛船。來(lái)源/NASA

四、背景多元的宇航員團(tuán)隊(duì)及訓(xùn)練

執(zhí)行任務(wù)的4名宇航員兼具豐富經(jīng)驗(yàn)與多元背景，覆蓋核心崗位并體現(xiàn)包容理念：指令長(zhǎng)里德·懷斯曼曾在軌飛行165天，完成2次太空行走，負(fù)責(zé)任務(wù)決策與應(yīng)急處置；駕駛員維克多·格洛弗是首位繞月飛行的黑人宇航員，曾在軌飛行168天，負(fù)責(zé)飛船駕駛與通信；任務(wù)專(zhuān)家克里斯蒂娜·科赫保持女性單次太空飛行時(shí)長(zhǎng)紀(jì)錄（328天），作為首位繞月飛行女性宇航員，負(fù)責(zé)生命保障系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)；任務(wù)專(zhuān)家杰里米·漢森是首位參與載人繞月任務(wù)的加拿大宇航員，負(fù)責(zé)設(shè)備檢查與國(guó)際合作協(xié)調(diào)。

執(zhí)行阿爾忒彌斯2號(hào)任務(wù)的4名宇航員：科赫Christina Koch、格洛弗Victor Glover（后排）、漢森Jeremy Hansen和懷斯曼Reid Wiseman（坐著）在約翰遜航天中心揭幕。來(lái)源/NASA

乘組自2024年5月起開(kāi)展全流程訓(xùn)練：累計(jì)超1000小時(shí)模擬器訓(xùn)練，覆蓋飛行全環(huán)節(jié)；模擬20余種故障場(chǎng)景，強(qiáng)化應(yīng)急處置能力；開(kāi)展離心機(jī)過(guò)載、水下失重及心理抗壓訓(xùn)練，適配深空環(huán)境；與歐洲、加拿大航天局開(kāi)展聯(lián)合演練，保障跨機(jī)構(gòu)協(xié)同銜接。

五、技術(shù)亮點(diǎn)與深遠(yuǎn)影響

阿爾忒彌斯2號(hào)融合近50年航天技術(shù)革新，形成四大特色：一是模塊化可擴(kuò)展設(shè)計(jì)，火箭與飛船可通過(guò)升級(jí)適配不同任務(wù)，降低研發(fā)成本；二是構(gòu)建“被動(dòng)防護(hù)+主動(dòng)監(jiān)測(cè)+醫(yī)學(xué)保障”全鏈路輻射防護(hù)體系；三是采用美國(guó)主導(dǎo)、多國(guó)協(xié)同的國(guó)際合作模式，打破阿波羅時(shí)代單一國(guó)家主導(dǎo)格局；四是實(shí)現(xiàn)“自主控制為主、人工干預(yù)為輔”的操控模式，月球背面可自主運(yùn)行72小時(shí)，人機(jī)協(xié)同提升可靠性。

探秘即將進(jìn)入“獵戶(hù)座”飛船的乘組。來(lái)源/NASA

任務(wù)若成功，將直接推動(dòng)阿爾忒彌斯計(jì)劃推進(jìn)，為后續(xù)月球空間站建設(shè)和載人登月提供技術(shù)支撐，同時(shí)積累月球科研數(shù)據(jù)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，驗(yàn)證的深空技術(shù)將助力載人火星任務(wù)突破瓶頸，帶動(dòng)商業(yè)航天發(fā)展，加速航天材料與能源技術(shù)民用轉(zhuǎn)化，鞏固美國(guó)深空探索領(lǐng)先地位，推動(dòng)全球航天形成“競(jìng)爭(zhēng)+合作”格局。

六、面臨的挑戰(zhàn)與未來(lái)展望

任務(wù)科學(xué)目標(biāo)以驗(yàn)證載人深空飛行能力為主，兼顧月球與空間探測(cè)：監(jiān)測(cè)深空輻射對(duì)人體的影響，研究微重力下的生理變化，獲取月球背面及南極區(qū)域遙感數(shù)據(jù)；同時(shí)驗(yàn)證“獵戶(hù)座”飛船生命維持、通信導(dǎo)航與高速再入隔熱系統(tǒng)，為后續(xù)登月及深空長(zhǎng)期任務(wù)積累關(guān)鍵環(huán)境、工程與生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。

任務(wù)仍面臨三大核心挑戰(zhàn)：一是系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，新型裝備未知故障難以完全消除；二是環(huán)境約束，太陽(yáng)風(fēng)暴、空間碎片等可能影響任務(wù)，發(fā)射窗口稀缺；三是成本壓力，計(jì)劃總預(yù)算超930億美元，單次發(fā)射與飛船造價(jià)高昂，任務(wù)延期可能影響后續(xù)計(jì)劃與國(guó)際合作信心。主要困難包括深空輻射、月背通信中斷、飛船高速再入（4萬(wàn)千米/小時(shí)）隔熱考驗(yàn)、生命維持系統(tǒng)極限測(cè)試。

盡管挑戰(zhàn)重重，阿爾忒彌斯2號(hào)仍是人類(lèi)探索宇宙的新起點(diǎn)，標(biāo)志著載人航天從近地軌道邁向深空。它將激發(fā)全球科學(xué)探索熱情，推動(dòng)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為民生福祉。2026年，當(dāng)“獵戶(hù)座”飛向月球，人類(lèi)將再次印證“地球是搖籃，但人類(lèi)不會(huì)永遠(yuǎn)停留于搖籃”的真理，為星際探索新紀(jì)元寫(xiě)下開(kāi)篇。

美國(guó)國(guó)家航空航天局“獵戶(hù)座”飛船的藝術(shù)效果圖。來(lái)源/NASA