重返月球：在月球之上，建人类城邦

文/江山

作为离地球最近的自然天体，月球在人类的心中一直有着特殊的意义和地位。古往今来，文人墨客们对月球的歌颂和描写不吝笔墨，人们对月球的好奇和向往一直没有改变。随着科技的发展，科学家们对月球的探索更是从未停歇，人类对月球的认知越来越丰富。从1969年人类首次登月到半个多世纪后的今天，人类对宇宙探索的脚步从未停歇。如今，“重返月球”再次提上了人类的议事日程。在众多探月大军中，美国的阿尔忒弥斯重返月球计划无疑阵仗最大，也最引人关注。特别是今年，尽管面临种种困难，阿尔忒弥斯计划取得了重要进展。

▲ SLS运载火箭已矗立在发射台上

“阿波罗”的辉煌与彷徨

提到阿尔忒弥斯计划，让人自然会想起阿波罗计划。1961年5月，美国连一次环绕地球轨道的飞行都没有完成过，约翰·F·肯尼迪总统就宣布美国的目标是在60年代结束之前将人送上月球并安全返回，这项宏伟的登月计划被命名为阿波罗计划。美国领导人以及1958年成立的美国宇航局即使在1963年11月肯尼迪遇刺后依然在马不停蹄地推进阿波罗计划。

1969年7月20日，美 国 人 尼尔·阿姆斯特朗踏上了月球表面，并宣称：“这是一个人的一小步，却是人类的一大步。” 为了纪念这一伟大壮举，每年的7月20日被定为“人类月球日”。 此前，苏联和美国先后发射了众多绕月探测器和无人登月器，不仅拍摄了大量的近距离月球照片，还为载人登月打下了坚实的基础。

当美国航天员安全降落在月球上时，全世界都为之欢呼。然而令人感到悲哀的是，一种事毕收工的心态很快左右了美国公众和政客，最后3次阿波罗任务于1970年被取消。这些任务之所以被取消，资金问题是个重要因素，此外，还有人对资金的使用是否合理提出质疑，在机械故障危及阿波罗13号机组成员的生命后，技术上的担忧也开始出现。

阿波罗计划中，最有名的是1号（3位航天员壮烈殉职）、11号（人类首次登月）和13号（遭遇事故后奇迹逃生）任务。有人说，这3次或创造历史，或大喜大悲的飞行，把本来更具有历史意义的“阿波罗8号”的风头给遮掩了。

▲ “阿波罗8号”拍摄的地球

▲ “柯林斯”研制的下一代航天服

在此之前，人类的天空探险还只局限于近地轨道，而“阿波罗8号”则是人类第一次彻底摆脱地球引力，在茫茫宇宙长途奔袭38万千米，进入月球轨道飞行，为登陆月球做最后的准备。在飞船进入月球轨道之后，机组成员安德斯把船身调转90度，在他的镜头前呈现出这样一幅美轮美奂的图景。这也许是人类历史上最出名的一张照片：黄色而贫瘠的月球表面，升起一轮蔚蓝色的地球。图片传回地球，人们都惊呆了，这是他们第一次从另一个天体俯瞰自己的家园。她是如此美好，又在空旷的宇宙中显得如此孤独。我们的家园在这张照片上，蓝色的海洋和白色的云朵，你中有我，浑然一体，唯独不见的是国家的边界和行政的区划，这些地球人每日念念不忘的焦点。地球是人类唯一的家园！他们去探索月球，却为人类重新发现了地球！

从1959到1976年，苏联和美国一共成功发射了近50颗月球探测器，而且还带回了一些岩石和月壤样本，可以说这段时间，是人类探索月球的一个起点，也是一个高潮。

1977年，普林斯顿大学物理学家杰拉德·奥尼尔撰写的《高边疆：人类在太空中的殖民地》一书出版，他预计太空殖民地会在1995年出现，并预测美国宇航局会让他的愿景变为现实，然而直到他1992年去世，他在书中所描述的画面都没有出现。

特朗普定调重返月球

2017年12月11日是美国航天员在阿波罗计划下最后一次登上月球45周年纪念日。当天在白宫举行的一场简短仪式上，美国总统特朗普签署了其就任后的首项航天政策指令，正式指示美国宇航局送人重返月球，定下了美国重返月球的基调。他在仪式上说：“这次我们将不仅仅是插上国旗和留下脚印。我们将为最终前往火星以及或许有朝一日飞往很多更远的星球奠定基础。” 45年前在阿波罗17号任务下最后一批登月的两位航天员之一的施密特出席了指令签发仪式。特朗普表示，施密特将不再是最后一人。

美国前总统布什1989年宣布“空间探测倡议”，小布什2004年推出“空间探测展望”。小布什曾发誓要在“星座”计划下送人重返月球。“星座”计划预计需耗资1000亿美元，目标是在20年代末让美国航天员落靴月面。2009年，奥巴马总统以费用太高和只是重复前人所为为由砍掉了这项计划，全力争取在30年代送人去火星。

特朗普的新指令把航天计划的重点重新放到载人探测和发现上，是自1972年以来首次送美国航天员重返月球的重要一步。他说，新登月任务的目标将包括对月面开展长期探测和利用。对很多人而言，这听上去与以往两次重返月球尝试有些相似，然而时代已经发生变化。这些变化包括航天器小型化、发射费用下降、外部航天风投环境和新的政府签约理念，而其综合效果是带来了国家探月能力的显著提升。白宫在其声明中表示，美国将同其他国家和私营企业合作来让航天员重返月球，发展载人探测火星和太阳系其他目的地所需的技术和手段。

“阿尔忒弥斯”出世

2019年5月，白宫和美国宇航局在2020财年申请为该局追加16亿美元经费，作为2024年载人登月和后续的火星任务所需的“首付”。同时，2024年的载人登月任务将被命名为“阿尔忒弥斯”。阿尔忒弥斯是希腊神话中的月亮女神，也是太阳神阿波罗的孪生姐姐。该计划的实施，是继阿波罗登月成功之后又一项庞大的月球探测工程，将对世界太空格局产生重大影响。

2020年，美国宇航局正式公布了阿尔忒弥斯计划的任务目标、实施步骤，标志着该计划全面启动实施。4月，特朗普签署《关于鼓励国际支持回收和利用太空资源的行政令》，为美国开发利用包括月球在内的太空资源提供政策支持。

该计划规模庞大，2030年前将进行11次发射任务，“阿尔忒弥斯”计划将分三步走，称为“落靴月球”的第一阶段要求2024年送人重返月球。第二步是要在2028年前在月球南极建立更持久和更可持续的存在，并出征月球上的其他地方。最后一步是要在未来数十年在月球上建立起持续而有活力的存在。最终目标是利用在月球上积累的经验迈出人类的另外一大步：把首批航天员送上火星。

▲ 最早签署阿尔忒弥斯协议的共有8个国家

在阿波罗17号飞船离开月球几十年之后，一些人可能会问：美国为什么还要回到那里？

首先是美国优先战略。美国前总统肯尼迪曾说过，“人类及其对知识和进步的追求坚定而无畏。不管我们加入与否，空间探测都会继续前行。我们要参与其中；我们要在其中领跑。”在新一轮月球热中，美国强调要实现在月球上的战略存在，续写阿波罗时代辉煌，扩大美国全球影响力。

第二，在阿尔忒弥斯计划下，美国将验证包括火星在内的未来太空探索所需要的新技术、新能力和新运作模式。重返月球将让科学家深入研究地球、火星和太阳系的起源和演化，完成尚未完成的月球研究，包括认识月球极区的水冰以及在低重力、强太阳辐射条件下生活会带来的影响。

第三，扩展与私营和国际合作伙伴关系。从航天时代之初，美国政府和私营部门就一直在携手合作。未来，一个生机勃勃的商业航天经济将会通过创新来进一步压低成本和增加竞争。据此，美国宇航局在阿尔忒弥斯计划下推出了“商业月球有效载荷服务（CLPS）”分计划，旨在通过与商业航天公司合作，将各种有效载荷送到月面执行科学实验等任务。2018年11月，9家美国公司加入其CLPS项目，一年后又增加了5家供应商，合格供应商总数达到14家。

第四，出于战略目的，政府部门也需要保持自身的空间探测能力。再有就是激发新一代人的航天热情，培养下一代航天员、科学家和工程师重新建立美国在月球和火星上的存在的激情和才干。

奔跑在登月路上

由于疫情对员工队伍以及供应链等造成的影响，加上SLS研制过程中遇到技术问题以及政府换届带来的不确定因素等等，美国宇航局已正式放弃2024年前送人重返月球的目标，宣布把送航天员送上月面的时间至少推迟到2025年。该局“挥发物调查极区探测漫游车”（VIPER，简称“毒蛇”）的发射时间也从2023年推迟到2024年。目前，美国宇航局已把阿尔忒弥斯2任务的时间，从2023年一直推迟到2024年5月。那将是猎户座飞船的载人首飞。按目前的安排，阿尔忒弥斯3任务将不早于2025年进行。尽管2024年实现载人登月的前景正变得越来越暗淡，“迟到总比不到好”，美国宇航局重返月球的工作正在全面推进。

SLS首飞

▲ “德雷珀”研制的月球着陆器

今年6月20日，美国宇航局“航天发射系统”（SLS）火箭在肯尼迪航天中心第4次进行了带加注环节的倒计时合练。本次合练首次走完了完整的全箭加注程序，让火箭朝首飞又迈出重要一步，但仍未达到所有预定试验目标。本次合练仍暴露出几个问题，包括在火箭芯级和活动发射平台之间的一个泄放管路快速断开装置内出现氢泄漏。美国宇航局4天后宣布下一步可转入最终发射准备工作，同时对泄漏部位进行修理，但无需重做合练。因此，阿尔忒弥斯1发射被确定在8月底到9月初的一个窗口期内进行。这是SLS这一万众瞩目的重型火箭的首次飞行。

猎户座飞船验证

猎户座飞船已在2014年12月进行了代号为“探测飞行试验”（EFT）1的一次不载人试飞，当时绕地球飞行了两圈，随后安全返航，主要是为了测试飞船的再入防热。由于当时SLS还在研制，猎户座飞船的EFT-1任务是由联合发射联盟公司的德尔它4H重型火箭发射的。

▲ 猎户座飞船

在阿尔忒弥斯1任务中，一艘不载人猎户座飞船由SLS送入月球轨道并返回，考核飞船再入等环节。如果这次试飞顺利，美国宇航局将在阿尔忒弥斯2任务中，把乘坐猎户座飞船的4名航天员送入月球轨道。阿尔忒弥斯2任务将是SLS-猎户座的首次载人试飞。阿尔忒弥斯2任务可望成为1972年阿波罗17号任务后首次地球轨道以外的载人航天任务。

▲美国前副总统彭斯在“猎户座”前讲话

▲月面探测概念图

阿尔忒弥斯航天员团队组建

美国宇航局深谙“千秋功业，关键在人”，在努力研制硬件的同时，2020年，该局从其现有航天员大队中选出了18人，新组建了“阿尔忒弥斯团队”。这些航天员将有资格被安排到未来的阿尔忒弥斯任务上，首先是将乘猎户座飞船做绕月飞行的阿尔忒弥斯2任务。这18名航天员包括9男9女。作为整个美国宇航局航天员大队的一部分，他们的经历大不相同，有的已多次上天，飞行时间已接近1年，也有的是还从未上过天的新手。

近期，美国宇航局宣布其整个航天员团队（共42名现役航天员）都可以执行“阿尔忒弥斯”任务。根据美国宇航局和加拿大航天局签署的协议，作为加拿大为“门户”提供机械臂的交换条件，一名加航天员将参加这次飞行。该局未透露其他国际合作伙伴，比如欧洲或日本是否有航天员参加这次飞行。

月面行走航天服有了着落

今年6月的第一天，美国宇航局与公理航天公司和柯林斯宇航公司签署合同，由其为国际空间站上的太空行走和阿尔忒弥斯计划下的月面行走提供航天服。两家公司所拿到的“探测舱外活动服务”项目合同涉及新航天服研制以及航天服服务采购。所研制的航天服将归两家公司所有，并以租赁的方式提供给美国宇航局使用，用于空间站和阿尔忒弥斯任务。两家公司也可将航天服提供给其他客户使用。该项目目标是要让阿尔忒弥斯3载人登月任务能用上新研制的月球航天服。该局此前曾打算通过称为“探测舱外机动装置”的一个项目自己研制新航天服，后决定改用竞标采购服务的模式。

▲ 美国宇航局下一代航天服

▲ 构想中的第二阶段月球门户，增加了国际居住舱和气闸舱等，还可见对接的猎户座飞船、登月舱、货运飞船

第二款着陆器明年签约

2021年4月，美国宇航局已把太空探索技术公司选定为中标载人登月着陆器研制与验证合同的唯一厂家，但保留了让其他厂家能够竞争未来任务的可能性。太空探索技术公司提出的是其“星舰”飞行器的一个型号，拟由其星箭超重型火箭发射，并在飞往月球前在低地轨道上补加燃料。2022年3月，美国宇航局宣布将支持再研制一款着陆器，用来送航天员往返于月球表面。该局称，决定开展第二项竞标并不说明对太空探索技术公司的星舰登月版研制工作缺乏信心，而是要在阿尔忒弥斯计划后续的“可持续”阶段与太空探索技术公司形成竞争，并提升探月能力，支持更多的科学工作、更多的探测和新兴的月球市场。美国宇航局将发出招标书，目标是在明年初签约。第二款着陆器的合同包括开展一次不载人着陆验证和一次载人登月任务，这与太空探索技术公司所拿到的合同很像。两者的一个不同点是第二款着陆器须性能更好，包括要能把更多的航天员和货物送到月面，并支持在那里停留更长时间。

立方星为“门户”趟路

今年6月28日，火箭实验室公司的电子号小运载在新西兰欧尼努伊站发射了美国宇航局用来为月球门户空间站等阿尔忒弥斯探月计划下任务趟路的一颗小卫星，称为“顶石”。顶石号任务规模不大，是阿尔忒弥斯计划下发射的第一个航天器。

小时不识月，呼作白玉盘。又疑瑶台镜，飞在青云端。人们遥望月球，咏叹月球，更要无限接近月球。如今，“上九天揽月”已不再是一个不可实现的神话。迄今为止，俄罗斯、美国、日本、欧空局、中国、印度共6个国家或组织先后成功发射过月球探测器。美国、中国和苏联实现了探测器在月面上的软着陆。新一轮重返月球的号角已经吹响，人类再次“落靴”月面的梦想已不再遥远。希望重返月球行动在帮助人类和平探索和利用月球的同时，激励人类更加爱护地球家园，共同携手前行。