阿尔忒弥斯计划的起源:月球门户让战神火箭重装上阵(系列之三)

上次我们提到,尽管奥巴马停掉了“星座计划”,但并不是单纯砍掉项目,更不是要削减航天预算,主要原因还是认定星座计划方案本身存在致命问题,他需要NASA新局长拿出新方案。在被砍掉的星座计划中,除了猎户座飞船作为航天飞机的替代品被完整保留外,其他火箭和模块无一幸免。NASA需要从猎户座飞船和深空探索开始,用一堆开发了半拉子的硬件,重新画一张深空探索的新蓝图,这就是一直发展到今天的月球门户(Lunar Gateway)计划。


早期月球门户轨道站规划

就在奥府取消星座计划的第二年,NASA便将全新规划“月球门户”的前身——“深空栖息地”项目递交给了国会,并获得了早期研发资金。这是一个计划由NASA、欧空局、日本、加拿大和俄联邦航天局共同参与的大型深空空间站项目,计划在地球和月球之间的一个名为“近直线晕轨道”(NRHO)上建设第二座小型的国际空间站,这个轨道由于其特殊性,时而接近地球时而接近月球,还有时候不需要太大的ΔV就能达到地球逃逸速度,被NASA亲切的称为“去哪儿都方便的黄金轨道”,真可谓是艺高人胆大。而醉翁之意不在酒,建设深空轨道站就需要重型火箭和飞船,这样一来,星座计划最大的遗产——战神火箭便可以重新包装粉墨登场。

2011年SLS火箭首个版本概念

2011年,NASA正式推出了新一代重型火箭方案“太空发射系统”(SLS),该方案几乎采用了星座计划时代战神五号火箭的主体框架,核心级采用8.4米直径的橙色氢氧罐(类似于航天飞机外挂燃料箱和战神5号的芯级),助推器还是跟战神五号一样的5段式固体燃料设计,只是上面级重新设计了一下,芯级引擎换回了航天飞机的主发动机,妥妥的战神五号改个名字重新来过。但NASA不这么说,NASA认为太空发射系统SLS结合了战神1号和5号的优点,改进的探索上面级既能载人又能运货,要建设深空栖息地(月球轨道站),非SLS火箭莫属。

从2012年开始深空栖息地项目就在不断地变换名称,月球轨道站、深空门户……到现在正式命名为月球门户。实际上,整个奥巴马时代,月球门户就一直停留在纸面上,有种只是为了支撑太空发射系统而刷存在感的项目一样。在这期间,延续下来的猎户座飞船乘员舱在2014年12月5日完成了首飞并模拟高速返回大气层试验取得成功,欧空局也与NASA达成协议开发猎户座的服务舱;而太空发射系统在这期间仅仅开始了核心级的建造和主发动机的测试。尽管进展缓慢,但NASA深空探索的路线算是清晰了:通过SLS火箭建设月球门户,利用月球门户进行资源补给,带领人类探索月球和更远的深空。

猎户座乘员舱借助德尔塔4重型火箭测试成功

如果历史重来一次,NASA也几乎不太可能在2030年前重新抵达月球,可有时历史也有偶然。2016年,川总意外击败了对手后入主华府,任命了年轻有为的吉姆·布里登斯廷为NASA局长,重新给予NASA以巨大的支持,也就是从这时起,月球门户计划和背后的太空发射系统开始进入了快速发展期。特别是川总提出2024年重返月球的目标后,NASA更是对川总的目标进行了引伸:“从月球到火星,我们在路上”。由于有了短期载人登月目标,月球门户项目也就没必要再独自撑门面了,太空发射系统和猎户座飞船也一同走到了台前,一个整合了载人登月、月球门户轨道站、深空探索的新计划——“阿尔忒弥斯计划”应运而生。

附录:明天(8月29日),也就是阿尔忒弥斯1号任务的首个发射窗口,我们将带来该系列的完结篇——“妥协,走向首飞”。

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