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登月|美国为何50年内不再登月，详解阿尔忒弥斯计划( 二 )


那么美国在这一次的登月计划中用到了哪些尖端的技术呢？
首先要将登月飞船发射到近地轨道 ， 就需要推力巨大的火箭 。 美国第一次登月时使用的是土星五号超重型火箭 ， 这是一种专门为阿波罗登月研发的火箭 ， 可以将118吨的物体发射到地球的近地轨道 ， 是当时世界上运载能力最强的火箭 。
但由于造价巨大 ， 在阿波罗登月计划结束不久就退役了 。 而NASA这次为重返登月打造的是一个叫做太空发射系统 ， 还是IOS的超重型火箭？他可以说是土星五号的继任者 ， 拥有和土星五号类似的运载能力 ， 但是却更小更轻 。
NASA的首次发射任务将开始于2021年 ， 2024到2025年将开始发射载人飞船登陆月球 。 火箭的问题解决后 ， 第二步就是载人飞船 。
我们来看看第一次登月时的场景 ， 土星五号将最后一节装有登月飞船的火箭发射到地球轨道后 ， 这一级火箭绕行地球 。 在到达近地点时 ， 火箭点火使用霍曼转移轨道慢慢接近月球 。 在这个过程中 ， 火箭释放出连在一起的指令舱和服务舱 ， 然后旋转180度和底部的登月舱连接 ， 再继续前往月球的旅程 。
到达月球轨道后 ， 宇航员从指令舱和服务舱中转移到登月舱 ， 由登月舱带着宇航员登陆月球 。 而指令舱和服务舱在月球轨道上等待完成登月任务后 ， 登月舱在月球上点火和留在月球轨道上的飞船对接 ， 然后抛弃掉登月舱 。
再使用霍曼转移回到地球 ， 而阿尔忒弥斯计划中的登月飞船叫做猎户座飞船 ， 内部空间比阿波罗飞船大2.5倍 ， 最多可容纳六名宇航员 。 而阿波罗飞船最多只能容纳三名宇航员登月 。
但和阿波罗飞船不同的是 ， 猎户座飞船装有一个太阳能电池板 ， 这样就能大大减小腹舱的面积 。 同时 ， 飞船由高科技合成材料制成 ， 重量降低 ， 使用成本也更低 ， 而且还可以回收再利用 。 在安全方面 ， 新的猎户座飞船据说安全性比阿波罗提高了十倍 。 在2019年进行的逃逸塔试验中 ， 猎户座完美的从火箭顶端发射逃逸 ， 这等于是给飞船加上了一个弹射座椅 。
我们知道阿波罗飞船中包括一个指令舱 ， 这是作为一个登月的中转飞船 ， 在月球轨道待命 ， 但是由于是一次性的 ， 所以成本很高 ， 可携带的物资也非常有限 。 所以这次的阿尔忒弥丝计划 ， 而是建造了一个巨大的长期的空间站 。
作为登月的中转站 ， 这就是门户空间站 。 门户空间站和位于地球轨道的国际空间站不同 ， 它是一个位于月球轨道的空间站 ， 但相同的是 ， 门户空间站也是由美国NASA牵头 ， 然后多国参与制造 。
主要合作伙伴为欧航局ESA佳航局CSA份和日航局JAXA ， 这个空间站可以看作是小号的国际空间站 ， 可以作为登陆月球了中转站 ， 太空实验室以及宇航员的短期居住空间 ， 最多可容纳四人 ， 同时居住三十天 ， 预计将于2024年发射 。
这个项目由波音和洛克希德马丁公司主导 ， 将利用商业火箭公司 。 比如SpaceX公司发射五到六次组件组装 ， 主要包括居住舱 ， 实验舱 ， 对接舱 ， 货运飞船和动力舱五个部分 。 届时由ICS火箭发射的猎户座飞船就会飞到月球轨道和门户空间站对接 。 宇航员可以在这里休息调整、补充物资 ， 以便登陆月球 。
这个空间站很特别的一个地方就是各个模块都是可以拆解的 ， 一个灵活的机械臂可以自由在各个模块上游走 ， 然后再由猎户座飞船和各个模块对接进行不同的任务 。 有了这些以后登陆月球 ， 还缺少一个重要的部分 ， 那就是登陆舱 。
第一次的阿波罗计划是将登陆舱、指令舱和服务舱一起游土星五号火箭发射到地球轨道 ， 然后再前往月球 。 而这一次NASA需要一次让四到六名宇航员登月 。 同时要带去更多的物资和设备 ， 比如一辆大型的月球车 ， 那么就必须要一个巨大的登陆器 。
因为巨大的登陆器用SLS火箭发射是不现实的 ， 所以就要分开发射 。 而NASA决定出资让三家商业火箭公司来研发和发射月球登陆器 ， NASA则给他们提供资金和技术支持 。 最后看三家的表现选定一家的登陆器登陆月球 。


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