時隔54年，美國宇航員終于可以再一次前往月球了，真的太不容易了。根據(jù)目前的消息，他們將于不早于2月6日前往月球。如果一切順利，他們的阿爾忒彌斯三號有望搶在中國之前登月。

為啥設(shè)定這么個時間？

在人類的航天任務(wù)中，有一個概念非常重要，那就是發(fā)射窗口期。只有在這個窗口期進(jìn)行發(fā)射，才能最節(jié)省火箭燃料，確保其攜帶的科學(xué)載荷最大化。地球和月球之間并不是靜止的，而是動態(tài)系統(tǒng)，月球以約27.3天的周期繞地球運動，同時地球自身自轉(zhuǎn)。

宇宙飛船要想從地球出發(fā)進(jìn)入飛往月球的軌道，需要在正確的時間點發(fā)射，以便火箭發(fā)射之后能夠在正確的軌道平面上跟上月球所在的軌道。如果發(fā)射時間不對，錯過了軌道平面和速度的匹配機會，那么飛船就要耗費更多的燃料去調(diào)整軌道，或者根本無法進(jìn)入目標(biāo)路徑。

距離現(xiàn)在最近的一個窗口期，就是2月6日，所以他們出發(fā)的最早時間就是這一天。如果任務(wù)出現(xiàn)意外，或者天氣狀況不好的話，就要往后順延。這個窗口期可以持續(xù)差不多1周的時間，如果錯過，那么接下來3周都將不再適合發(fā)射。

你可能覺得，現(xiàn)在到2月6日還要等很久，其實美國宇航局還嫌時間不夠，正在分秒必爭呢。因為接下來這些天，他們可不是干等著，而是還要進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作。

首先，他們要將本次任務(wù)的核心工具——太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）重型火箭和獵戶座載人飛船轉(zhuǎn)運到佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心的39B發(fā)射臺。從裝配大樓到發(fā)射臺，只有6.5公里的距離，但轉(zhuǎn)運過程將長達(dá)12個小時。

抵達(dá)發(fā)射臺后，美國宇航局將開啟“濕式彩排”工作。也就是說，他們需要將超過265萬升液氧和液氫注入到火箭中，然后在宇航員并不進(jìn)入載人飛船的條件下，進(jìn)行一次點火前的徹底排練，檢查有沒有推進(jìn)劑泄漏、閥門不響應(yīng)、溫度控制不達(dá)標(biāo)等問題。

不要小瞧這個彩排。當(dāng)初阿爾忒彌斯一號任務(wù)中，他們就在這個過程中發(fā)現(xiàn)了液氫泄漏的問題，不得不返修。

除了火箭，獵戶座飛船也要進(jìn)行一系列圍繞生命支持、通訊、導(dǎo)航、熱控等系統(tǒng)的測試。宇航員需要在這里連續(xù)度過10幾天的太空旅程，絕對無法“下車”，所以飛船上的環(huán)境控制與生命維持系統(tǒng)、輻射防護(hù)、航天服、食物供應(yīng)等都必須經(jīng)過嚴(yán)格驗證。

宇航員也不能閑著，進(jìn)行著最后的訓(xùn)練。

出發(fā)之前的幾個小時內(nèi)，他們會完成最后的生理檢查，穿上專門的飛行服，并在醫(yī)務(wù)人員和支持人員的陪同下通過特制通道進(jìn)入火箭的獵戶座飛船艙內(nèi)。

宇航員在艙內(nèi)還要完成一系列連接安全帶、生命維持系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和姿態(tài)控制測試等步驟。他們需要確認(rèn)與地面指揮中心的通信暢通，并進(jìn)行最后的心理狀態(tài)調(diào)整，確保能夠在幾十分鐘后面對高速飛行、高振動和失重等極端環(huán)境。

所有準(zhǔn)備都完成后，阿爾忒彌斯二號任務(wù)就將正式發(fā)射升空。

發(fā)射階段是整個任務(wù)風(fēng)險最高的階段，任何緊急情況都必須迅速應(yīng)對，例如發(fā)動機故障、推進(jìn)劑泄漏等異?？赡軐?dǎo)致發(fā)射中止或者飛船自動采取應(yīng)急下行計劃。

一旦脫離地球大氣層并進(jìn)入預(yù)定軌道，飛船與火箭上級分離，獵戶座飛船進(jìn)入獨立運行狀態(tài)。此時宇航員將開始圍繞地球軌道的初段飛行，并準(zhǔn)備在適當(dāng)時機進(jìn)行軌道轉(zhuǎn)移點火，沿著所謂的自由返回軌道前往月球軌道。

在這種軌道上，飛船會繞月球遠(yuǎn)側(cè)一圈，然后由于引力和速度的自然作用返回地球，這種軌道設(shè)計即使在出現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)異常時也能利用月球和地球的引力“彈回”，提高安全性。

等一下，他們怎么沒登陸月球呢？

實際上，阿爾忒彌斯二號任務(wù)本身就設(shè)計為載人不登月的測試工作，驗證火箭和飛船的安全性和穩(wěn)定性。路要一步一步走，只有這次測試通過之后，才會載人登月，防止一次任務(wù)帶著太多不確定性。

四名宇航員在這段旅程中要監(jiān)測飛船狀態(tài)、進(jìn)行導(dǎo)航調(diào)整、操作科學(xué)設(shè)備并時刻與地面聯(lián)絡(luò)，以確保任務(wù)按計劃進(jìn)行。

繞過月球之后，返回地球的過程更緊張。飛船需要精準(zhǔn)進(jìn)入再入軌道，這要求宇航員配合地面控制中心計算再入角度和時機，這一過程涉及大氣熱防護(hù)、軌道衰減、降落傘部署等多個關(guān)鍵節(jié)點。最終，獵戶座飛船將在太平洋目標(biāo)海域安全著水，地面救援艦隊會在附近等待，迅速展開人員救援并將宇航員帶回地面。

如果阿爾忒彌斯二號任務(wù)順利完成，那么三號任務(wù)就有望在2028年執(zhí)行。屆時，美國的宇航員將會真正地踏足月球，完成他們已經(jīng)闊別了五十多年的登陸月球之旅。

在該計劃提出時，美國曾經(jīng)決心在2024年就重返月球，沒想到任務(wù)一下子拖了這么久，僅僅一號到二號任務(wù)就間隔了4年。為了確保有足夠的資金推動載人登月任務(wù)，他們甚至不得不放棄了火星采樣返回計劃，將這個“世界第一”的榮譽拱手讓給我國的天問三號。

美國的目標(biāo)只有一個，那就是在我國2030年載人登月之前，率先實施阿爾忒彌斯三號任務(wù)。

但這也只是階段性的勝利，真正有助于建立月球優(yōu)勢的，是建立穩(wěn)定可運行的月球基地。在這一方面，美國可就沒有那么順利了。

接下來，我們還是期待著祖國的載人登月計劃順利推進(jìn)，早日完成對月球的開發(fā)，建立起屬于我們自己的“廣寒宮”。