美国宇航局(NASA)正与两家商业载人着陆器承包商——SpaceX 和蓝色起源——同步调整设计方案与任务运行概念,以加快进度、争取在 2028 年将美国宇航员重新送上月球表面。NASA 表示,自最初授予两家公司载人登月合同以来,相关架构已多次优化,如今 Artemis III 任务被重新定义为:在地球低轨道上,让两家公司各自着陆器的测试版本与 NASA 的 Orion 飞船进行交会对接演示,该演示预计在明年进行。与此同时,两家公司还在并行开发用于近期 Artemis 任务的载人与货运着陆器版本。
NASA 局长 Jared Isaacman 表示,该机构正在执行总统特朗普的国家太空政策,目标是在 2028 年完成美国宇航员重返月球的长期愿景,并建立月球基地。他提到,NASA 拥有 SLS 火箭和 Orion 飞船的成熟基础,同时有两款着陆器在研,但机构不会坐等所有环节自然就位。他以阿波罗计划为例,强调正是主动攻坚才让“近乎不可能”的目标得以实现。据其说法,NASA 的核心能力正在重建,机加工车间全天候运转,专家团队正深入一线处理关键路径上的难题。
按照载人任务的基本流程,Artemis 宇航员将搭乘 Orion 飞船,由 SLS(太空发射系统) 火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。每次任务中,商业载人着陆系统会先与 Orion 对接,随后两名宇航员前往月面,另外两人留在 Orion 上。为了加速实现 2028 年登月,着陆器与 Orion 的会合地点不再设于月球附近的近直线晕轨道,而是改为各自不同的轨道,具体取决于合作方系统特性。两家公司都必须在近期载人登月任务之前,先完成一次不载人的着陆器演示任务,NASA 将对系统进行认证以确保安全。
SpaceX 的星舰着陆器方案继续采用在轨推进剂加注思路。该公司将先把多艘星舰发射至低地球轨道,其中“加油船”负责将超低温液体推进剂转移给“ depot”星舰,后者再为登月版星舰加注,供其飞往月球。在新运行概念下,星舰着陆器将在 地球轨道 等待 Orion 及乘组,二者对接后,由星舰执行地月转移点火,将组合体送入低月球轨道。NASA 正着手修改 Orion,使其能够被星舰推送至月球。着陆器随后搭载两名宇航员登月数日,再返回 Orion。这一方案的好处在于:低轨加注让 SLS 的载人发射时间更灵活,而由星舰执行转移点火可直接进入低月球轨道,从而显著减少星舰所需加注的推进剂总量,并缩短宇航员从月面返回与 Orion 会合的时间。SpaceX 将在无人演示任务中验证这一加注方案。
蓝色起源则在其加速的 2028 年载人登月任务中,暂缓推进剂转移,转而使用三个转移级将 蓝月 Mark 2 Alpha 着陆器 送往月球。这些转移级基于现有的 Mark 1 和 Mark 2 硬件,工作方式类似多级火箭:它们先进入低地球轨道,随后 Mark 2 着陆器发射并与它们对接,组合体再飞向月球椭圆极轨道,各转移级在推进剂耗尽后依次分离。与原先计划的近直线晕轨道相比,椭圆极轨道能让宇航员从月面返回 Orion 更快,降低蓝月着陆器的推进剂需求,并最大化 SLS 的运力。该架构还为 SLS 和 Orion 提供了多次发射窗口,以便将乘组送入椭圆极轨道与着陆器对接。两名宇航员随后转移至着陆器,降落在月球南极,完成月面作业后返回 Orion。蓝色起源将吸取此前 Mark 1 机器人任务的经验,并在一次无人着陆器转移级演示中验证完整任务剖面。
从更广的视角看,此次调整反映出 NASA 在 Artemis 计划进度压力下,正试图通过简化设计、改变轨道交会策略来压缩时间线。对 SpaceX 而言,星舰着陆器依赖的在轨加注技术仍是关键难点;对蓝色起源而言,多转移级方案则是对现有硬件的再利用。两家公司的无人演示结果,将在很大程度上决定 2028 年载人登月能否如期推进。