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人类总是驱向于探索、发现，并尽可能多地了解我们周围的世界，以及地球之外的其他星球。这并非易事，但这是我们的天性。 为了全人类的利益，美国国家航空航天局（NASA）及其合作伙伴将通过阿尔忒弥斯（Artemis）计划将第一位女性和第一位有色人种送上月球表面。 在两次阿尔忒弥斯测试任务之后，目前暂定于2025年执行阿尔忒弥斯3号（Artemis III）任务，这将标志着人类50多年来首次重返月球表面。届时，NASA将通过将宇航员首次送上月球南极附近进行对月球南极的探索而创造新历史。 登月途中
2022年11月16日（星期三），NASA太空发射系统（Space Launch System，简称SLS）火箭搭载猎户座（Orion）飞船在阿尔忒弥斯1号（Artemis I）飞行测试中发射，发射地点位于佛罗里达州的NASA肯尼迪航天中心的39B发射场。NASA阿尔忒弥斯1号任务是该机构深空探索系统的首次综合飞行测试。深空探索系统包含猎户座飞船、SLS火箭和地面系统。SLS火箭和猎户座飞船于美国东部时间凌晨时间1点47分从肯尼迪航天中心的39B发射场发射。 图片来源：NASA/Joel Kowsky NASA猎户座飞船将成为阿尔忒弥斯（Artemis）计划宇航员往返地球和进出月球轨道的交通工具。猎户座飞船是唯一能够以月球再入速度（lunar reentry velocities）将宇航员送回地球的飞船。在顺利进行的在阿尔忒弥斯1号任务中，专为猎户座飞船独特设计的隔热罩于近期在这些极端的再入条件下进行了测试。四名宇航员将从位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的39B发射场出发，乘坐SLS火箭，这是唯一一枚能够通过单次发射将猎户座飞船、机组成员和补给物资一并送上月球的火箭。机组成员从史上最多样化的宇航员候选队伍中进行遴选，该候选队伍中的每一位宇航员都拥有其独特的技能并接受了严格的训练。 首先，机组成员将乘载SLS火箭发射至地球轨道，并在地球轨道上对猎户座飞船进行系统检查和太阳能板调整。然后，SLS火箭的临时低温推进级（interim cryogenic propulsion stage，简称ICPS）的巨大推动力将帮助猎户座飞船进行月球转移轨道射入（Trans-Lunar Injection，简称TLI），踏上登月征途。 前往月球的征途需要若干天时间，在此期间，机组成员将进行纠正性引擎燃烧（corrective engine burns），以屏蔽月球的引力场。等到了合适的时间、合适的地点，猎户座飞船将进行一系列的引擎燃烧，将飞船置于围绕月球的近直线晕轨道（Near-Rectilinear Halo Orbit，简称NRHO）。 NASA从数百个潜在轨道中选择了NRHO来实现阿尔忒弥斯计划的长期目标。NRHO将提供与地球近乎恒定的通信，并可进入月球各地的站点。由于NRHO在地球和月球之间的引力平衡，该轨道将最大限度地提高燃料效率。在未来的任务中，NASA及其合作伙伴将在NRHO上组装月球轨道空间站——门户（Gateway），作为阿尔忒弥斯任务的枢纽。 NASA已选定美国太空探索技术公司（SpaceX）提供载人着陆系统（human landing system，简称HLS），将阿尔忒弥斯3号任务的宇航员从位于月球轨道上的猎户座飞船运送至月球表面，然后再返回飞船。SpaceX计划使用一个独特的操作概念来提高其着陆器的整体效率。经过一系列测试，SpaceX将至少进行一次无人驾驶的演示任务，将星际飞船（Starship）顺利降落于月球表面。当星际飞船试飞满足NASA的全部要求以及对机组成员安全的高标准时，方可准备好执行其首次阿尔忒弥斯任务。 在乘员发射之前，SpaceX将向地球轨道发射一个“推进剂存储飞船”（storage depot）。该“推进剂存储飞船”其实就是一个太空加油站，为载人着陆系统提供燃料。在此之后，无人驾驶的星际飞船载人着陆系统将被发射至地球轨道，与“推进剂存储飞船”会合，以填充其油箱。然后，执行月球转移轨道射入引擎燃烧，并行驶大约六天时间抵达NRHO，在那里等待阿尔忒弥斯3号任务的机组成员。 当两个飞船均抵达NRHO后，猎户座飞船将与星际飞船载人着陆系统对接，为21世纪的首次月球表面考察做准备。一旦机组成员和物资准备就绪，两名宇航员将转移至星际飞船载人着陆系统，另外两名则留在猎户座飞船上。猎户座飞船将脱离对接，与星际飞船分离，在NRHO停留大约一个绕月轨道，持续约6.5天。这将与月球表面考察的时间相匹配，因此当猎户座飞船完成其轨道行驶时，两名登月成员将及时完成他们在月球表面上的任务，以便发射回来与猎户座飞船相会。 随着人类月球探索迎来阿尔忒弥斯时代，NASA已经把目光投向了月球南极附近地区。极端的、对比强烈的条件使其成为地球人类登陆月球并在月球上生活、工作的挑战性地点，但该地区的独特特征在前所未有的深空科学发现方面前景广阔。利用包括自主系统在内的先进技术，星际飞船内的成员将在100米半径范围内精心选择的地点着陆。 在月球上
SpaceX星际飞船载人着陆系统的设计示意图。图片来源：SpaceX 着陆月球表面后，两位宇航员的第一项任务将是确保所有系统为他们的月球表面停留准备就绪。然后，他们将休息、吃饭，并为考察的第一个整天进行休整。 在月球表面期间，宇航员们将在星际飞船内开展科学工作，并进行一系列的月球表面行走，离开星际飞船去探索月球表面。宇航员们将穿上先进的宇航服，通过气闸舱离开，并乘坐星际飞船的电梯下降。NASA已选定Axiom Space公司提供阿尔忒弥斯3号任务的月球表面防护服和月球行走系统。这些太空服将为宇航员提供更广阔的活动范围和更大的灵活性，以探索比以往月球任务更广阔的月球表面地形地貌。 在月球表面行走过程中，宇航员们将拍摄照片和视频，调查地质情况，采集取回样本，并收集其他数据，以实现特定的科学目标。从月球南极地区看到的景色将与阿波罗任务中在月球赤道地区拍摄的照片截然不同。太阳将在地平线上方盘旋，在地表投下长长的黑影，宇航员们将使用头灯和导航工具来探索地形地貌。阿尔忒弥斯3号任务宇航员收集的信息和样本将增加我们对神秘的月球南极地区、月球整体以及太阳系的了解。 地球上的任务控制小组将与机组成员保持联系，机组成员会分享他们的所见、所闻和所感。通过任务覆盖面和利用先进的通信技术向地面发送高质量的图像和视频的能力，他们将与全世界分享其独特的人类新体验。 归途
在阿尔忒弥斯1号任务的第25个飞行日，猎户座飞船通过安装在其太阳能电池板上的相机拍摄了这张地球的照片。 图片来源：NASA 完成月球表面考察任务后，两名宇航员将从月球表面升空，乘坐星际飞船返回NRHO，与在猎户座飞船的机组成员团聚。飞船对接后，机组成员将在NRHO轨道上停留最多五天时间，在飞船之间转移样本，并为返回地球做准备。 当到达NRHO的最佳出发点时，四名宇航员全体回到猎户座飞船，解除对接并点燃猎户座飞船的引擎，借助月球的“引力弹弓”效应返回地球。在重返地球大气层期间，机组成员将以每小时24,855英里（约40,000公里）的速度飞行。在11个降落伞的帮助下，飞船将降落在太平洋上，在美国海岸警卫队和美国海军的支持下，飞船和机组成员将被接回。 阿尔忒弥斯3号任务将是迄今为止深空探索历史上最复杂的工程和人类智慧的事业之一。宇航员的观察、采集的样品和收集的数据将开拓我们对太阳系和对地球的了解，并对我们的下一代提供激励。 该任务将开创人类持续进入月球的未来，人类行星探索任务也指日可待。随着正在为首次载人火星任务做准备，每一次阿尔忒弥斯任务都将增进我们的知识，完善我们的操作，并证明我们的技术。 阿尔忒弥斯3号任务地图
阿尔忒弥斯3号任务将实现人类重返月球表面。届时，NASA将通过将宇航员首次送上月球南极附近进行对月球南极的探索而创造新历史。 图片来源：NASA NASA预计在2025年将宇航员送往月球南极。月球南极直径约19公里的沙克尔顿陨石坑（Shackleton），将是NASA的月球基地之一。  上面这段两分钟的视频模拟了三个月的画面，我们从沙克尔顿陨石坑边缘看到地球和太阳的运动，以及阴影如何随着时间变化的，由戈达德太空飞行中心科学可视化工作室的Ernie Wright 制作和解说。 太阳环绕着月平线运动，上下不超过1.5度，所以在沙克尔顿陨石坑能看到长长的地球阴影。而地球则是上下摆动。 第二个月中，我们从月球上可以看到日食，同时地球上的人们看到了月食。 来源：https://www./feature/artemis-iii |
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