自 20 世纪 60 年代和 70 年代 NASA 阿波罗计划以来的首次美国载人登月任务，承诺的不仅仅是旗帜和脚印：“阿耳忒弥斯”计划是该航天机构雄心勃勃的重返月球计划，设想未来几十年定期进行人类月球旅行。但“阿耳忒弥斯”计划将不得不等待更长的时间才能开始宇航员的旅程，因为 NASA 已经宣布了该计划下一次重大发射的延误。
在 2022 年末成功完成无人测试飞行后，该机构原计划在 2024 年 11 月发射名为“阿耳忒弥斯 2 号”的载人绕月飞行任务。在上周二的新闻发布会上，NASA 官员透露，由于各种硬件问题，该任务已推迟至 2025 年 9 月。“阿耳忒弥斯 3 号”——该计划的首次载人登月——也已推迟，推迟至 2026 年 9 月。官员们表示，“阿耳忒弥斯 4 号”——另一次载人登月——仍按计划在 2028 年的某个时候发射。
“阿耳忒弥斯”计划的延误源于其复杂性，而这种复杂性又源于该计划的历史和雄心。其一些关键运载工具——太空发射系统（SLS）火箭和“猎户座”载人飞船——已经研发了十多年：这些运载工具的起源可以追溯到 2011 年航天局航天飞机机队退役后，NASA 试图设计一种新型载人航天架构。NASA 还通过将其与国际外交和蓬勃发展的太空经济活动联系起来，来加强“阿耳忒弥斯”计划以应对变幻莫测的政治风向。与阿波罗时代不同，“阿耳忒弥斯”计划更加依赖国际合作伙伴和私营公司来交付空间站组件、火箭、宇航服和月球着陆器。
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“如果你看看‘阿耳忒弥斯’[组件]——比如，大约六个主要项目——每一个都是一个具有挑战性的系统工程问题。但是，退一步说，你还必须让这个整体也组合在一起，”乔治·华盛顿大学教授斯科特·佩斯说，他曾在特朗普政府期间担任国家空间委员会执行秘书，该委员会制定了“阿耳忒弥斯”计划并使其成为美国官方政策。
延误的消息对佩斯和其他空间政策专家来说并不意外。自 2019 年启动以来，“阿耳忒弥斯”计划已经经历了多轮重新安排。复杂的 NASA 计划——无论是载人还是无人——经常遇到延误和成本超支，因为该机构力求最大限度地降低技术故障的风险。但这种延误在载人航天中尤为常见，因为故障可能是致命的。例如，1986 年，维持快节奏发射计划的压力导致了航天飞机挑战者号的失事以及机上七名 NASA 宇航员的丧生。
“以我作为历史学家的眼光来看，这让我觉得他们做的是正确的事情，”史密森尼学会国家航空航天博物馆馆长詹妮弗·勒瓦瑟尔说。“如果 NASA 提前说，‘我们需要更多的时间来处理这件事’，那么他们需要更多的时间肯定有充分的理由。”
带我飞向月球
“阿耳忒弥斯 2 号”的延误，这个绕月飞行任务很像阿波罗 8 号，主要源于对四人机组人员安全的谨慎：NASA 宇航员里德·怀斯曼、克里斯蒂娜·科赫、维克多·格洛弗和杰里米·汉森。
根据 NASA 的说法，该机构正在仔细评估“猎户座”飞船上与发射逃生系统相关的电池。官员们在评估另一个问题方面取得了更大进展：即“猎户座”生命维持系统中的一个阀门电路的设计缺陷。在最坏的情况下，这个缺陷可能导致故障，从而使危险剂量的二氧化碳在舱内空气供应中积聚。NASA 官员已选择更换“阿耳忒弥斯 2 号”计划使用的“猎户座”飞船上的这些电路。但由于这些部件位于已经组装好的飞行器内部，技术人员必须撤销他们之前的大部分工作才能进行维修。
“进入这些舱室将花费我们相当多的时间。我们作为更换操作的一部分接触的每个连接器都必须在完成后进行测试，”NASA 月球到火星计划副副署长阿米特·克沙特里亚在新闻发布会上说。“我们知道如何修复它。我们只需要确保我们花时间按照我们期望的工艺标准来完成它。”
NASA 仍在研究来自“阿耳忒弥斯 1 号”炽热的大气层再入的数据。当该任务的“猎户座”飞船尖叫着穿过地球高层大气层时，飞船的隔热罩出乎意料地容易脱落了一些烧蚀层，留下了微小但成问题的凹坑。“猎户座”飞船的隔热罩旨在脱落其外层，并借鉴了众所周知的技术：其中关键的烧蚀材料 Avcoat 也用于阿波罗载人舱的隔热罩。“猎户座”飞船的隔热罩的制造方式与阿波罗飞船的隔热罩不同，而且它也正在经受不同的条件。
与阿波罗的硬件不同，“猎户座”飞船从月球返回时遇到地球大气层，它们最初的目的是在大气层上跳跃——就像一块扁石扔过池塘表面一样——然后再继续俯冲。这种操作有助于更温和地减缓飞船的速度，同时也让任务控制员更容易将飞船引导到一致的着陆点。
然而，这似乎也使“猎户座”飞船的隔热罩承受了意想不到的压力。在简报会上，克沙特里亚说，大部分从隔热罩上脱落的材料是在飞船的第一次跳跃操作中脱落的。他还强调，“阿耳忒弥斯 1 号”的“猎户座”飞船的隔热罩总体上性能良好，不会对任何机上的宇航员构成风险。
到达表面
雪上加霜的是，“阿耳忒弥斯”计划的任务从“阿耳忒弥斯 3 号”开始变得更加雄心勃勃，这是该计划的首次登月尝试。
该任务的开始方式与“阿耳忒弥斯 2 号”类似，四名宇航员乘坐“猎户座”飞船在 SLS 火箭的顶部发射升空。然而，一旦到达月球附近，“猎户座”飞船将与预先放置的“星舰”上级对接：“星舰”是由 SpaceX 开发的大型完全可重复使用的火箭。然后，两名机组人员将进入“星舰”，将“猎户座”留在月球轨道上，乘坐火箭下降到月球表面。一旦他们的地面操作完成，宇航员将乘坐“星舰”上升，与在“猎户座”上的同伴会合，然后返回地球。
换句话说，“阿耳忒弥斯 3 号”有很多活动部件——并且在所有硬件都准备好飞行之前，它无法进行。
首先，NASA 需要宇航服，以便宇航员可以在月球表面进行月球行走。2022 年 9 月，该机构将任务的宇航服合同授予了 Axiom Space，这是一家总部位于得克萨斯州休斯顿的公司，自 2022 年以来一直向国际空间站执行商业任务。
然后是“星舰”本身。该飞行器迄今已进行了两次综合测试飞行，两次都以火灾和火焰告终。考虑到 SpaceX 快速、容错的方法来改进其火箭设计，这些爆炸性的损失并不令人意外。“星舰”必须经历真正艰巨的额外测试，然后才能尝试将宇航员运送到月球表面并返回。
首先，SpaceX 需要建造和飞行任意数量的“星舰”，以可靠地将飞行器发射到地球轨道。该公司还需要演示两艘在轨“星舰”之间的推进剂转移，这在以前从未做过。这种轨道加油对于目前构想的“阿耳忒弥斯”计划至关重要。为了有足够的推进剂进行月球表面的往返，“阿耳忒弥斯 3 号”的“星舰”必须在离开地球轨道之前在地球轨道上进行加油。
仅这一步就需要多次额外的“星舰”飞行，一次接一次，以向飞船供应燃料。在上周的新闻发布会上，SpaceX 代表杰西卡·詹森表示，“阿耳忒弥斯 3 号”的月球“星舰”大约需要 10 次其他“星舰”飞行才能为其加油，然后才能飞出地球轨道。
SpaceX 至少需要进行一次这种精细的轨道编排，然后“阿耳忒弥斯 3 号”才能继续进行。根据其与 NASA 的合同，该公司必须在“阿耳忒弥斯 3 号”之前进行“星舰”在月球上无人测试着陆。詹森表示，SpaceX 目前的目标是在 2025 年的某个时候进行这项测试。
很难过分强调“星舰”将为“阿耳忒弥斯”——以及整个太空探索——提供多少帮助（如果该飞行器按承诺工作）。根据 SpaceX 的说法，一艘“星舰”一次可以向月球运送至少 100 吨货物。这比迄今为止人类在月球上软着陆的所有有效载荷都多，包括六艘阿波罗着陆器和相关硬件。但是，为了实现如此惊人的进步，“星舰”可能首先需要飞行数十次，因为 SpaceX 正在解决火箭的许多剩余缺陷。
“我们不应该对 NASA 通过与 SpaceX 合作而承担的‘阿耳忒弥斯’计划时间表风险轻描淡写，”行星协会首席空间政策专家凯西·德雷尔说。“如果它成功了，即使晚了，也会产生巨大的影响。但当然，任何技术上如此雄心勃勃的项目都会遇到问题。”
是什么使计划可持续？
专家表示，延误对“阿耳忒弥斯”计划的势头影响不大。事实上，该计划复杂、笨拙的架构可能是其持久性的关键原因之一。“阿耳忒弥斯”计划之所以以现在的形式存在，主要是因为其组件在政治上是受欢迎的。
例如，SLS 火箭自 2011 年以来一直在开发中，并且一直因其过高的成本而受到批评。然而，大部分成本与其对美国航空航天供应链的依赖和支持有关，这些供应链可以追溯到航天飞机，这种方法既服务于技术利益，也服务于国家安全利益。尽管每次发射的标价都超过 20 亿美元，但政策制定者一直支持 SLS 计划，因为它为美国提供了公共拥有的重型运载能力。“在对一个计划的批评程度与其对该计划的深刻无效性之间，从来没有像我在 SLS 上看到的那样大的差异，”德雷尔说。“政治支持从未出现过丝毫动摇。”
类似的考虑也扩展到“阿耳忒弥斯”计划的其他部分。NASA 还在研发“门户”，这是一个小型月球空间站，该机构将在“阿耳忒弥斯 4 号”之前开始发射其组件，目前“阿耳忒弥斯 4 号”计划于 2028 年 9 月发射。
“门户”在技术上对于最初的“阿耳忒弥斯”任务来说不是必需的，但它有助于吸引国际合作伙伴的关键早期支持，这可以说提升了“阿耳忒弥斯”计划的整体前景。1 月 7 日，NASA 宣布阿拉伯联合酋长国将为空间站贡献一个气闸，从而加入欧洲航天局、加拿大和日本，成为“门户”的贡献者。“在这个芭蕾舞中，政治因素和技术因素结合在一起，”佩斯说。
一路走来，NASA 一直以“阿耳忒弥斯”计划为理由来支持那些对于未来任何载人火星任务至关重要的技术。从历史上看，轨道加油等先进能力并没有得到美国国会的太多政治支持。但在“阿耳忒弥斯”计划的支持下，NASA 正在投资于这项技术。SpaceX 的“星舰”依赖于这种方法，竞争对手航空航天公司蓝色起源正在为“阿耳忒弥斯 5 号”任务建造的另一个月球着陆器也是如此。
“这里关系到的是人类前往火星，”德雷尔说。“在某种程度上，考虑到如果他们成功完成这项任务的意义，‘阿耳忒弥斯’计划是否在 2026 年或 2027 年——甚至在 2020 年代——发生，都无关紧要。”