NASA Artemis 計劃若無 Lunar Gateway 將如何運作?

NASA 的 Artemis 計劃正在推進,然而對於 Lunar Gateway 的角色仍然有一些問題。這個計劃中的月球軌道站旨在支持長期探索,雖然它仍然是 NASA 公開聲明的架構一部分,但也有必要考慮如果該元素延遲、縮減或最終不被使用,Artemis 將會是什麼樣子。根據當前的合約、持續的開發工作及公開討論的概念,這樣的情況並不意味著 Artemis 會停止,而是可能會將重心轉向月球表面本身。

Artemis 的核心目標是恢復人類對月球的訪問,並在那裡建立可持續的存在。Gateway 被設想為支持該目標的一種方式,計劃在一個高橢圓的近直線環繞軌道上進行停靠、物流和船員轉移。這是因為 Orion 無法將自身放置於低月球軌道,同時保留足夠的推進劑以返回地球。然而,Gateway 並非唯一能夠實現月球表面任務的機制。

持續探索所需的許多能力,例如運輸、居住、供電、移動和地面物流,已經在獨立於永久軌道前哨的情況下進行開發。事實上,根據目前的計劃,首次載人 Artemis 登陸,即 Artemis 3,並不需要 Gateway,而是將直接與在月球附近的近直線環繞軌道上等候的登陸器對接。

在沒有 Gateway 的情況下,未來的 Artemis 任務可能會更多依賴於簡化的地球至月球架構。船員會乘坐 Orion 從地球發射,進入橢圓月球軌道,然後直接轉移到著陸載具。這種專用的航天器將把宇航員送往月球表面,支持地面操作,然後再把他們帶回到月球軌道上的 Orion,準備返回地球。這種方法簡化了架構的複雜性,同時保留了核心任務目標。

這種以表面為中心的模式的可行性在很大程度上取決於 NASA 是否決定依賴於人類登陸系統計劃下的商業開發月球登陸器。SpaceX 目前正在根據與 NASA 的合約開發 Starship HLS,以支持首次載人 Artemis 登陸。該載具不僅設計用來運送宇航員往返表面,還能運送大量所需的貨物以建立表面基礎設施。

同時,Blue Origin 也在開發其 Blue Moon Mark 2 登陸器,作為第二個 HLS 供應商,旨在支持後續的 Artemis 任務並提供冗餘。NASA 的 HLS 計劃結構旨在隨著時間的推移,讓多個商業供應商參與,以減少對任何單一載具的依賴並增加長期的靈活性。在這個背景下,Blue Origin 決定暫停 New Shepard 的亞軌道飛行,似乎反映出一種戰略轉變,集中資源於與 NASA 表面探索目標更直接對應的月球系統和時間表上。

月球表面的基礎設施是 Artemis 隨著時間推移而變得更加穩固的地方。NASA 和其合作夥伴已經研究月球表面居住的概念多年,獨立於 Gateway。最成熟的這些概念是由 Thales Alenia Space 通過意大利太空局開發的多用途居住模組。這種居住空間旨在提供加壓的生活和工作空間,供宇航員在月球上逗留數週。

NASA 也在推進一個可居住的移動平台概念,基本上是一個加壓的探測車,允許船員在遠離固定基地的長途旅行中生活和工作,這是 Artemis 基地概念的一部分。此外,NASA NextSTEP 研究和國際及商業努力中,正探索可充氣和模組化的居住概念,包括像 Spartan Space 這樣的公司的工作,以便為未來設計提供參考,而非作為近期的飛行硬件。

在這種以表面為中心的模式中,貨物登陸器會在船員之前運送居住模組和基礎設施。宇航員將在專門建造的表面結構內生活和工作,而登陸器將主要作為運輸工具。這種方法將使 Artemis 能夠在 Gateway 延遲、縮減或未發射的情況下,朝著持續的月球操作邁進。

月球表面的移動性也是一個已經在開發中的領域。NASA 尚未選擇一個單一的探測車用於 Artemis 任務。相反,它向三家公司授予了月球地形車服務合同:Intuitive Machines、Lunar Outpost 和 Venturi Astrolab。這些團隊正在競爭以完善他們的設計,NASA 預計稍後將決定最終哪個探測車或探測車將參加飛行。

這些活躍的合約旨在支持未來月球著陸地點的無加壓船員移動。Intuitive Machines 通過其 IM-1 和 IM-2 任務帶來直接的月球交付和表面操作經驗。Lunar Outpost 則強調模組化和自主性,支持船員和機器人使用。Venturi Astrolab 的 FLEX 探測車概念專注於移動性和物流,支持更長的行走和基地營風格的操作。這些努力顯示未來的表面移動性將被視為月球操作的不可或缺的一部分,而不是附加功能。

從這個角度來看,Artemis 對任何單一架構元素的依賴似乎並沒有想像中那麼強。若 Gateway 被發射,則可以增加操作的邊際和長期能力;若不發射,Artemis 仍然可以通過更加依賴已開發的商業登陸器、表面居住模組、探測車及支持系統來繼續進行。該計劃的長期形狀可能更依賴於使人們能夠在月球上生活和工作的系統隨著時間的成熟情況,而非宇航員在軌道上暫停的具體位置。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。