NASA 重返月球計畫第一步!為什麼相隔50年才登月?Artemis 任務準備擴建月球門戶?

肩負著重返月球的野望
世界最大的火箭升空
睽違50年的登月計畫
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關於太空科技發展
有個玩笑是這麼說的
若是將美國的載人太空發展史
倒過來讀
你會發現它非常精彩
2020年到2011年
美國沒有任何載人太空船
2011年到1980年
能載人在低地球軌道活動
1972年到1969年
則可以讓太空人登陸月球
反過來說
從1972年到2020年
美國載人上太空的能力
似乎是不斷的在退步
為什麼會這樣呢
若是最粗淺的回答
那就是因為錢過不去
要知道1960年代
美蘇太空競賽時
為了搶先一步登上月球
NASA的預算是如今的八倍之多
但隨著熱情消退
NASA的預算快速衰竭
也就無法維持這麼強大的能力
1980年代開始
太空梭成為美國運送太空人
上太空的唯一載具
但是隨著時間過去
NASA越來越難以承受
太空梭高昂的成本跟安全疑慮
因此2004年
小布希政府提出星座計畫
預計在2008年
以戰神火箭
與獵戶座太空船的組合
來取代昂貴的太空梭
並讓太空梭在2010年代退役
可惜星座計畫執行並不理想
不僅進度延宕
而且大幅超支
所以在2010年
被歐巴馬政府正式終止
也就連帶把美國載人
上太空的能力給砍掉了
幸運的是
星座計畫中的獵戶座太空船
並沒有被終止
2010年後仍持續研發
並且在2014年
進行了首次的發射驗證
於是太空船是做好了
但是NASA卻陷入了
沒有火箭可以用的窘境
小知識
太空船是直載人進入軌道的載具
而火箭是隻負責
把太空船送上軌道的推進部分
為了突破僵局
NASA最終雙管齊下
一方面開啟福直商業太空公司
開發全新的火箭與載人太空船
另一方面將星座計畫中的
戰神五號作為基礎
研發一款新的火箭
前者最終孕育出
SpaceX的Dragon 2
與波音的星際航線
Starliner太空船
現在用於運送太空人
前往國際太空站
後者則成為了這次的主角
太空發射系統
Space Launch System SLS
SLS有許多科技源自現成的火箭
例如它第一節底部的
四顆火箭引擎
是太空梭退役時
封存的IS-25引擎
兩側的固態燃料助推器外殼
也是從太空梭回收後
稍加修改的產物
配有一顆IL-10引擎的第二節
則幾乎與三角洲四號火箭的第二節
一模一樣
最後火箭頂端用於搭載
太空人的獵戶座太空船
則是直接承襲星座計畫的設計
某種程度來說
SLS就像一款超級拼裝火箭
盡可能利用現成的可靠部件
來降低開發的風險
花費十多年
數百億美金開發的SLS火箭
將成為NASA阿提米斯計畫
Atmos Program的關鍵一環
讓人類在相隔50年後
重返月球
這次的Atmos One
是Atmos計畫中的第一個太空任務
目標是用SLS將獵戶座太空船
發射到繞行月球的軌道上
並在三個星期後重返地球
一方面要測試SLS這款嶄新的火箭
另一方面要測試獵戶座太空船
能否在月球附近的太空中正常運作
雖然很可惜
這次任務並不會搭載太空人
也不會有太空人的維生相關系統
但即便如此
這次任務仍然有許多亮點
第一個亮點
SLS火箭終於迎來首次飛行
SLS火箭是繼阿波羅的登月火箭
農神五號後
NASA建造過最強大的運載火箭
可以將95噸的貨物送入近地軌道
遠強於任何現役的運載火箭
第二個亮點是
可載人太空載具
在相隔50年後
首次離開低地球軌道
航向升空
1972年的阿波羅17號任務
是人類目前為止最後一次踏上月球
也是至今最後一次有載人太空船
離開低地球軌道
而這次的任務中
獵戶座太空船雖然沒有乘載太空人
但也會成為多年來第一艘
離開地球軌道的可載人太空船
對於重返月球
前進火星
立下具有象徵意涵的里程碑
同時這次獵戶座太空船
將繞至月球後方
距離地球超過43萬公里的地方
也將打破可載人太空船
到過最遠的地方紀錄
雖然這次任務還沒有實際載人飛行
但SLS火箭到獵戶座太空船
都會經過完整的飛行測試
獵戶座太空船
也將離開地球磁場的保護
實際驗證從動力到通訊等各種系統
在太空的嚴苛環境中
以及在任務的不同階段中
是否都能正常運作
從而為未來後續的ATOMOS計畫
打下重要的基礎
根據目前
也就是2022年8月的規劃
NASA將在2024年5月
進行ATOMOS-II任務
首次讓太空人搭乘獵戶座太空船
進行長約10天的繞月飛行
接著在2025年
ATOMOS-III任務
將讓太空人搭乘獵戶座太空船
在月球軌道上
與2024年底即將發射的
月球門戶Lunar Gateway會合
月球門戶將是一個
由多國共同建造的小型太空站
肩負未來大規模月球活動
前哨站的任務
與月球門戶會合後
太空人將從獵戶座太空船
轉乘月球登陸艇
並在月球的南極登陸
完成在月球表面的任務後
再回到月球門戶
轉乘獵戶座太空船
回到地球
從2026年的ATOMOS-IV任務開始
SLS將升級成SLS Block IB
換裝更強大的第二節火箭
ATOMOS-IV的主要任務
就是擴建月球門戶
2027年的ATOMOS-V任務
目的也是一樣
最終NASA希望在月球
建成永久的月球基地
雖然看起來風光無限
但其實過去十多年來
SLS與ATOMOS計畫
都充滿了大大小小的問題
2010年開始研發的SLS
在開發過程中
受到天災人禍影響
使得這支為了節省成本
而東拼西湊的火箭
最終仍然預算嚴重超支
首飛日期也從2016年
一路延宕至今
SLS的升級
與ATOMOS後續的計畫
是否能如期完成
現在看來也不甚樂觀
好在近年來
商業太空公司的蓬勃發展
讓NASA可以將
越來越多的工作
外包給這些
效率更高的私人企業
不僅可以加快計畫的進展
更能進一步強化
商業太空公司的實力
比如商業月球
籌載服務CLPS計畫
培育了多傢俬人太空公司
開發多款月球登陸艇
讓NASA或其他機構
可以購買這些公司的服務
把機器人、科學儀器等
各式物資送上月球表面
而不用什麼都自己來
比如人類降落系統HLS計畫
同樣是NASA
向多傢俬人太空公司招標
讓他們設計
在ATOMOS 3跟後續任務中
讓太空人登陸月球的登陸艇
這項計畫的得標者
就是大名鼎鼎的SpaceX
SpaceX將會以
他們正在開發中的
新建Starship系統為基礎
建造用於登陸月球的
月球版新艦
由此可見
ATOMOS並不是一個簡單的
登月計畫
它是一個錯綜複雜
由無數子計畫
無數國家與私人企業
互相交織而成
是讓人類重返月球
並最終邁向太陽系
其他天體的宏大願景
倘若在不久的未來
宇宙不再只是各國
航太機構的專屬領域
而成為民間、個人
都可以嘗試登峯插旗的世界
就像大航海時代的來臨
你願意拋下一切
投入太空邊境的探索嗎
而你又最想去到哪個地方呢
好的,以上就是本集的內容
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