重返月球：在月球之上，建人類城邦

文/江山

作為離地球最近的自然天體，月球在人類的心中一直有著特殊的意義和地位。古往今來，文人墨客們對月球的歌頌和描寫不吝筆墨，人們對月球的好奇和向往一直沒有改變。隨著科技的發展，科學家們對月球的探索更是從未停歇，人類對月球的認知越來越豐富。從1969年人類首次登月到半個多世紀后的今天，人類對宇宙探索的腳步從未停歇。如今，“重返月球”再次提上了人類的議事日程。在眾多探月大軍中，美國的阿爾忒彌斯重返月球計劃無疑陣仗最大，也最引人關注。特別是今年，盡管面臨種種困難，阿爾忒彌斯計劃取得了重要進展。

▲ SLS運載火箭已矗立在發射臺上

“阿波羅”的輝煌與彷徨

提到阿爾忒彌斯計劃，讓人自然會想起阿波羅計劃。1961年5月，美國連一次環繞地球軌道的飛行都沒有完成過，約翰·F·肯尼迪總統就宣布美國的目標是在60年代結束之前將人送上月球并安全返回，這項宏偉的登月計劃被命名為阿波羅計劃。美國領導人以及1958年成立的美國宇航局即使在1963年11月肯尼迪遇刺后依然在馬不停蹄地推進阿波羅計劃。

1969年7月20日，美 國 人 尼爾·阿姆斯特朗踏上了月球表面，并宣稱：“這是一個人的一小步，卻是人類的一大步。” 為了紀念這一偉大壯舉，每年的7月20日被定為“人類月球日”。 此前，蘇聯和美國先后發射了眾多繞月探測器和無人登月器，不僅拍攝了大量的近距離月球照片，還為載人登月打下了堅實的基礎。

當美國航天員安全降落在月球上時，全世界都為之歡呼。然而令人感到悲哀的是，一種事畢收工的心態很快左右了美國公眾和政客，最后3次阿波羅任務于1970年被取消。這些任務之所以被取消，資金問題是個重要因素，此外，還有人對資金的使用是否合理提出質疑，在機械故障危及阿波羅13號機組成員的生命后，技術上的擔憂也開始出現。

阿波羅計劃中，最有名的是1號（3位航天員壯烈殉職）、11號（人類首次登月）和13號（遭遇事故后奇跡逃生）任務。有人說，這3次或創造歷史，或大喜大悲的飛行，把本來更具有歷史意義的“阿波羅8號”的風頭給遮掩了。

▲ “阿波羅8號”拍攝的地球

▲ “柯林斯”研制的下一代航天服

在此之前，人類的天空探險還只局限于近地軌道，而“阿波羅8號”則是人類第一次徹底擺脫地球引力，在茫茫宇宙長途奔襲38萬千米，進入月球軌道飛行，為登陸月球做最后的準備。在飛船進入月球軌道之后，機組成員安德斯把船身調轉90度，在他的鏡頭前呈現出這樣一幅美輪美奐的圖景。這也許是人類歷史上最出名的一張照片：黃色而貧瘠的月球表面，升起一輪蔚藍色的地球。圖片傳回地球，人們都驚呆了，這是他們第一次從另一個天體俯瞰自己的家園。她是如此美好，又在空曠的宇宙中顯得如此孤獨。我們的家園在這張照片上，藍色的海洋和白色的云朵，你中有我，渾然一體，唯獨不見的是國家的邊界和行政的區劃，這些地球人每日念念不忘的焦點。地球是人類唯一的家園！他們去探索月球，卻為人類重新發現了地球！

從1959到1976年，蘇聯和美國一共成功發射了近50顆月球探測器，而且還帶回了一些巖石和月壤樣本，可以說這段時間，是人類探索月球的一個起點，也是一個高潮。

1977年，普林斯頓大學物理學家杰拉德·奧尼爾撰寫的《高邊疆：人類在太空中的殖民地》一書出版，他預計太空殖民地會在1995年出現，并預測美國宇航局會讓他的愿景變為現實，然而直到他1992年去世，他在書中所描述的畫面都沒有出現。

特朗普定調重返月球

2017年12月11日是美國航天員在阿波羅計劃下最后一次登上月球45周年紀念日。當天在白宮舉行的一場簡短儀式上，美國總統特朗普簽署了其就任后的首項航天政策指令，正式指示美國宇航局送人重返月球，定下了美國重返月球的基調。他在儀式上說：“這次我們將不僅僅是插上國旗和留下腳印。我們將為最終前往火星以及或許有朝一日飛往很多更遠的星球奠定基礎。” 45年前在阿波羅17號任務下最后一批登月的兩位航天員之一的施密特出席了指令簽發儀式。特朗普表示，施密特將不再是最后一人。

美國前總統布什1989年宣布“空間探測倡議”，小布什2004年推出“空間探測展望”。小布什曾發誓要在“星座”計劃下送人重返月球。“星座”計劃預計需耗資1000億美元，目標是在20年代末讓美國航天員落靴月面。2009年，奧巴馬總統以費用太高和只是重復前人所為為由砍掉了這項計劃，全力爭取在30年代送人去火星。

特朗普的新指令把航天計劃的重點重新放到載人探測和發現上，是自1972年以來首次送美國航天員重返月球的重要一步。他說，新登月任務的目標將包括對月面開展長期探測和利用。對很多人而言，這聽上去與以往兩次重返月球嘗試有些相似，然而時代已經發生變化。這些變化包括航天器小型化、發射費用下降、外部航天風投環境和新的政府簽約理念，而其綜合效果是帶來了國家探月能力的顯著提升。白宮在其聲明中表示，美國將同其他國家和私營企業合作來讓航天員重返月球，發展載人探測火星和太陽系其他目的地所需的技術和手段。

“阿爾忒彌斯”出世

2019年5月，白宮和美國宇航局在2020財年申請為該局追加16億美元經費，作為2024年載人登月和后續的火星任務所需的“首付”。同時，2024年的載人登月任務將被命名為“阿爾忒彌斯”。阿爾忒彌斯是希臘神話中的月亮女神，也是太陽神阿波羅的孿生姐姐。該計劃的實施，是繼阿波羅登月成功之后又一項龐大的月球探測工程，將對世界太空格局產生重大影響。

2020年，美國宇航局正式公布了阿爾忒彌斯計劃的任務目標、實施步驟，標志著該計劃全面啟動實施。4月，特朗普簽署《關于鼓勵國際支持回收和利用太空資源的行政令》，為美國開發利用包括月球在內的太空資源提供政策支持。

該計劃規模龐大，2030年前將進行11次發射任務，“阿爾忒彌斯”計劃將分三步走，稱為“落靴月球”的第一階段要求2024年送人重返月球。第二步是要在2028年前在月球南極建立更持久和更可持續的存在，并出征月球上的其他地方。最后一步是要在未來數十年在月球上建立起持續而有活力的存在。最終目標是利用在月球上積累的經驗邁出人類的另外一大步：把首批航天員送上火星。

▲ 最早簽署阿爾忒彌斯協議的共有8個國家

在阿波羅17號飛船離開月球幾十年之后，一些人可能會問：美國為什么還要回到那里？

首先是美國優先戰略。美國前總統肯尼迪曾說過，“人類及其對知識和進步的追求堅定而無畏。不管我們加入與否，空間探測都會繼續前行。我們要參與其中；我們要在其中領跑。”在新一輪月球熱中，美國強調要實現在月球上的戰略存在，續寫阿波羅時代輝煌，擴大美國全球影響力。

第二，在阿爾忒彌斯計劃下，美國將驗證包括火星在內的未來太空探索所需要的新技術、新能力和新運作模式。重返月球將讓科學家深入研究地球、火星和太陽系的起源和演化，完成尚未完成的月球研究，包括認識月球極區的水冰以及在低重力、強太陽輻射條件下生活會帶來的影響。

第三，擴展與私營和國際合作伙伴關系。從航天時代之初，美國政府和私營部門就一直在攜手合作。未來，一個生機勃勃的商業航天經濟將會通過創新來進一步壓低成本和增加競爭。據此，美國宇航局在阿爾忒彌斯計劃下推出了“商業月球有效載荷服務（CLPS）”分計劃，旨在通過與商業航天公司合作，將各種有效載荷送到月面執行科學實驗等任務。2018年11月，9家美國公司加入其CLPS項目，一年后又增加了5家供應商，合格供應商總數達到14家。

第四，出于戰略目的，政府部門也需要保持自身的空間探測能力。再有就是激發新一代人的航天熱情，培養下一代航天員、科學家和工程師重新建立美國在月球和火星上的存在的激情和才干。

奔跑在登月路上

由于疫情對員工隊伍以及供應鏈等造成的影響，加上SLS研制過程中遇到技術問題以及政府換屆帶來的不確定因素等等，美國宇航局已正式放棄2024年前送人重返月球的目標，宣布把送航天員送上月面的時間至少推遲到2025年。該局“揮發物調查極區探測漫游車”（VIPER，簡稱“毒蛇”）的發射時間也從2023年推遲到2024年。目前，美國宇航局已把阿爾忒彌斯2任務的時間，從2023年一直推遲到2024年5月。那將是獵戶座飛船的載人首飛。按目前的安排，阿爾忒彌斯3任務將不早于2025年進行。盡管2024年實現載人登月的前景正變得越來越暗淡，“遲到總比不到好”，美國宇航局重返月球的工作正在全面推進。

SLS首飛

▲ “德雷珀”研制的月球著陸器

今年6月20日，美國宇航局“航天發射系統”（SLS）火箭在肯尼迪航天中心第4次進行了帶加注環節的倒計時合練。本次合練首次走完了完整的全箭加注程序，讓火箭朝首飛又邁出重要一步，但仍未達到所有預定試驗目標。本次合練仍暴露出幾個問題，包括在火箭芯級和活動發射平臺之間的一個泄放管路快速斷開裝置內出現氫泄漏。美國宇航局4天后宣布下一步可轉入最終發射準備工作，同時對泄漏部位進行修理，但無需重做合練。因此，阿爾忒彌斯1發射被確定在8月底到9月初的一個窗口期內進行。這是SLS這一萬眾矚目的重型火箭的首次飛行。

獵戶座飛船驗證

獵戶座飛船已在2014年12月進行了代號為“探測飛行試驗”（EFT）1的一次不載人試飛，當時繞地球飛行了兩圈，隨后安全返航，主要是為了測試飛船的再入防熱。由于當時SLS還在研制，獵戶座飛船的EFT-1任務是由聯合發射聯盟公司的德爾它4H重型火箭發射的。

▲ 獵戶座飛船

在阿爾忒彌斯1任務中，一艘不載人獵戶座飛船由SLS送入月球軌道并返回，考核飛船再入等環節。如果這次試飛順利，美國宇航局將在阿爾忒彌斯2任務中，把乘坐獵戶座飛船的4名航天員送入月球軌道。阿爾忒彌斯2任務將是SLS-獵戶座的首次載人試飛。阿爾忒彌斯2任務可望成為1972年阿波羅17號任務后首次地球軌道以外的載人航天任務。

▲美國前副總統彭斯在“獵戶座”前講話

▲月面探測概念圖

阿爾忒彌斯航天員團隊組建

美國宇航局深諳“千秋功業，關鍵在人”，在努力研制硬件的同時，2020年，該局從其現有航天員大隊中選出了18人，新組建了“阿爾忒彌斯團隊”。這些航天員將有資格被安排到未來的阿爾忒彌斯任務上，首先是將乘獵戶座飛船做繞月飛行的阿爾忒彌斯2任務。這18名航天員包括9男9女。作為整個美國宇航局航天員大隊的一部分，他們的經歷大不相同，有的已多次上天，飛行時間已接近1年，也有的是還從未上過天的新手。

近期，美國宇航局宣布其整個航天員團隊（共42名現役航天員）都可以執行“阿爾忒彌斯”任務。根據美國宇航局和加拿大航天局簽署的協議，作為加拿大為“門戶”提供機械臂的交換條件，一名加航天員將參加這次飛行。該局未透露其他國際合作伙伴，比如歐洲或日本是否有航天員參加這次飛行。

月面行走航天服有了著落

今年6月的第一天，美國宇航局與公理航天公司和柯林斯宇航公司簽署合同，由其為國際空間站上的太空行走和阿爾忒彌斯計劃下的月面行走提供航天服。兩家公司所拿到的“探測艙外活動服務”項目合同涉及新航天服研制以及航天服服務采購。所研制的航天服將歸兩家公司所有，并以租賃的方式提供給美國宇航局使用，用于空間站和阿爾忒彌斯任務。兩家公司也可將航天服提供給其他客戶使用。該項目目標是要讓阿爾忒彌斯3載人登月任務能用上新研制的月球航天服。該局此前曾打算通過稱為“探測艙外機動裝置”的一個項目自己研制新航天服，后決定改用競標采購服務的模式。

▲ 美國宇航局下一代航天服

▲ 構想中的第二階段月球門戶，增加了國際居住艙和氣閘艙等，還可見對接的獵戶座飛船、登月艙、貨運飛船

第二款著陸器明年簽約

2021年4月，美國宇航局已把太空探索技術公司選定為中標載人登月著陸器研制與驗證合同的唯一廠家，但保留了讓其他廠家能夠競爭未來任務的可能性。太空探索技術公司提出的是其“星艦”飛行器的一個型號，擬由其星箭超重型火箭發射，并在飛往月球前在低地軌道上補加燃料。2022年3月，美國宇航局宣布將支持再研制一款著陸器，用來送航天員往返于月球表面。該局稱，決定開展第二項競標并不說明對太空探索技術公司的星艦登月版研制工作缺乏信心，而是要在阿爾忒彌斯計劃后續的“可持續”階段與太空探索技術公司形成競爭，并提升探月能力，支持更多的科學工作、更多的探測和新興的月球市場。美國宇航局將發出招標書，目標是在明年初簽約。第二款著陸器的合同包括開展一次不載人著陸驗證和一次載人登月任務，這與太空探索技術公司所拿到的合同很像。兩者的一個不同點是第二款著陸器須性能更好，包括要能把更多的航天員和貨物送到月面，并支持在那里停留更長時間。

立方星為“門戶”趟路

今年6月28日，火箭實驗室公司的電子號小運載在新西蘭歐尼努伊站發射了美國宇航局用來為月球門戶空間站等阿爾忒彌斯探月計劃下任務趟路的一顆小衛星，稱為“頂石”。頂石號任務規模不大，是阿爾忒彌斯計劃下發射的第一個航天器。

小時不識月，呼作白玉盤。又疑瑤臺鏡，飛在青云端。人們遙望月球，詠嘆月球，更要無限接近月球。如今，“上九天攬月”已不再是一個不可實現的神話。迄今為止，俄羅斯、美國、日本、歐空局、中國、印度共6個國家或組織先后成功發射過月球探測器。美國、中國和蘇聯實現了探測器在月面上的軟著陸。新一輪重返月球的號角已經吹響，人類再次“落靴”月面的夢想已不再遙遠。希望重返月球行動在幫助人類和平探索和利用月球的同時，激勵人類更加愛護地球家園，共同攜手前行。