載人繞月飛船下月發射，登月調整返航耐3000℃高溫

一推再推的阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行任務即將要實施了。在3月12日，NASA完成了阿爾忒彌斯2號任務的發射準備評審，按照現在的計劃，他們將會在9月19日，將太空發射系統（SLS）火箭與“獵戶座”飛船轉運至39B發射臺，為4月1日的你發射任務做好準備工作。

NASA公布了這次發射任務的7個時間窗口，最早的一個時間窗口是美東時間4月1日傍晚18:24，也就是北京時間4月2日06:24。

這一次任務原本是計劃在2月發射的，但是后來由于技術等問題，推遲到3月發射，再后來又取消了3月的發射任務。現在NASA再次公布了阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行的時間，如果順利的話，4名宇航員將會乘坐獵戶座飛船前往月球軌道，環繞月球飛行后再返回地球。整個任務周期大約耗時10天時間。

載人繞月飛行有多難

阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行任務折騰了這么久都沒有發射，發射時間一推再推，那和在近地軌道飛行任務相比，載人繞月飛行任務到底有多難呢？

第一個就是距離的差距。在近地軌道飛行的空間站一般都是在400公里左右的近地軌道飛行，飛船發射升空后，最快只需要3個小時就能抵達空間站完成交會對接，航天員就可以進入空間站內了。而空間站會一直環繞地球飛行，在這個過程中一般不會有什么問題。

而載人飛船將宇航員送上月球軌道的距離很遠，起碼達到38萬公里左右，飛行時間也相當漫長。像阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行任務耗時大約10天時間，在這10天時間內，飛船不是在奔向月球的路上，就是從月球軌道返回地球的路上，在這個過程中會存在很多變數，任何一個環節出現問題，都可能會導致任務失敗。

第二個是對火箭的要求更高。在近地軌道執行飛行任務時，常規的運載火箭基本上就能完成發射了，而載人繞月飛行任務中，一般的火箭是沒法完成的，像美國的載人登月任務需要使用到太空發射系統（SLS）火箭，我們的第一次載人登月任務也要用到長征十號火箭。

因為在近地軌道飛行的飛船一般也就是幾噸、十來噸而已，而載人登月、載人繞月飛行的飛船重達20多噸。而且，在載人登月、載人繞月飛行任務中，火箭需要將20多噸的飛船送到月球軌道。這對火箭的推力、可靠性各方面都提出了更高的要求。

而且在飛向月球、從月球返回地球的過程中，飛船需要進行多次精確的變軌，還需要進行制動減速，這對發動機多次點火也提出了很高的要求。

第三個就是控制系統的要求。在近地軌道飛行時，飛船入軌后一般不需要進行大幅度的軌道調整，而去執行繞月飛行任務時，飛船不僅需要在中途修正軌道，在即將抵達月球時還需要進行制動減速把速度降下來才能被月球引力捕獲。在返回地球時飛船還需要進行加速擺脫月球引力。

從發射升空到環月飛行，再到返回地球，飛船需要進行很多次變軌等操作，任何一個操作失誤，都可能會導致任務失敗，甚至可能會導致宇航員回不來。

第四個就是再入時的難度更大。眾所周知，飛船從太空返回地球時會受到超過1000℃高溫的灼燒。這是因為飛船以極快的速度進入大氣層后，氣動加熱效應會很強烈，外部溫度會飆升，整個飛船就像被熊熊大火包圍著。

而飛船外部溫度的高低和飛船再入地球大氣層時的速度有關。進入地球大氣層時速度慢一些，氣動加熱效應就會弱一些，外部溫度會低一些，而再入大氣層時速度越快，外部溫度就會越高。

從近地軌道返回的飛船速度大概就是7.8公里每秒，而從月球軌道返回地球的飛船速度會接近11.2公里每秒，也就是接近地球第二宇宙速度。這意味著，從月球軌道返回地球的飛船需要經受更高的溫度的灼燒，外部溫度會接近3000℃。

在近地軌道飛行時，飛船如果遇到緊急情況的話，還可以快速返回地球。而飛船飛往月球的路上或者環繞月球飛行、從月球軌道返回地球的過程中，如果出現緊急情況，那不一定能順利返回地球了。而由于距離很遠，發射窗口也很小，就算在月球軌道上遇到緊急情況，地面也沒法發射救援飛船去執行救援任務。

從各方面來說，載人繞月飛行任務、載人登月飛行任務的難度系數要遠超在近地軌道的載人飛行任務。

載人登月計劃重大調整

雖然美國的阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行任務蓄勢待發，4名宇航員即將出征月球，但是美國載人登月計劃又推遲了。

按照之前的計劃，在完成阿爾忒彌斯2號載人繞月飛行任務后，美國計劃在2027年年中實施阿爾忒彌斯3號任務，發射獵戶座飛船將宇航員送上月球，實現宇航員重返月球的。

但是現在新的情況是阿爾忒彌斯3號任務還是按時去執行，不過任務進行了調整，原本登月的任務調整為近地軌道開展系統及運行能力測試，也就是進行月球著陸器的交會對接等相關的測試。在完成這些測試后，美國將會在2028年實施阿爾忒彌斯4號任務，發射獵戶座飛船將宇航員送上月球。

從任務的安排來看，其實就是登月時間推遲到2028年，然后在載人登月之前增加一個月球著陸器的交會對接的測試。這一個測試是非常重要的，因為在執行載人登月任務中，飛船、月球著陸器需要進行交會對接，如果不進行這一項測試的話，萬一在月球軌道上沒法交會對接，那登月的宇航員就回不來了。

而在執行載人登月任務之前進行這一項測試，如果發現存在問題，那還有時間進行改進。不過，雖然美國計劃在2027年進行月球著陸器的交會對接試驗，但是NASA監察長表示，太空探索技術公司（SpaceX）的“星艦”月球著陸器的研制進度落后了2年時間，后期可能還會繼續延期。