经过数周延误，美国国家航空航天局（NASA）终于准备在本周发射历史性飞行任务，将四名宇航员送往月球附近进行为期九天的绕月飞行并安全返回。

阿提米斯二号任务将由瑞德·威森担任指挥官、维克多·格洛弗担任飞行员、宇航员克里斯蒂娜·科赫以及加拿大宇航员杰里米·汉森组成，计划于美国东部时间4月1日星期三下午6点24分，搭乘世界上推力最强的现役火箭——太空发射系统火箭升空。气象预报显示，此次发射天气适宜的概率为80%。

“嘿，我们去月球吧！”威森曼在周五抵达肯尼迪航天中心后，面对一群记者激动地说道，“我认为，国家和世界都等了很长时间，终于可以再次完成这样的壮举。”

他们原本计划于二月初发射，但发射一度因氢燃料泄漏而推迟，之后又因上面级推进剂增压系统出现问题而再次延迟。NASA表示，这两个问题均已解决，终于为点火发射铺平了道路。

一次测试任务，充满首次尝试

这是火箭首次搭载宇航员飞行，也是其整体飞行任务中的第二次飞行。此次飞行还将是“猎户座”深空乘员舱的首次载人飞行。

一个主要目标是将名为“坚毅号”的crew船进行全面测试。

“这是一次测试任务，”威森曼说，“当我们离开行星后，可能会直接返回地球。我们可能在地球附近停留三到四天，也可能前往月球。这是我们想要去的目的地，但这次是测试任务，我们已经为所有可能的情况做好了准备。我们正乘坐奥利恩飞船，通过这台令人惊叹的太空发射系统，距离地球25万里。这将是一场令人难忘的旅程！”

威斯曼、戈尔弗和科赫都是NASA的航天老兵，而汉森将首次执行太空任务，将成为首位离开地球轨道的加拿大人。

执行绕月任务，他们将成为50多年前阿波罗17号任务之后，首次前往月球的机组人员。

迈向未来月球着陆的重大一步

这是美国国家航空航天局与中国展开新一轮太空竞赛中的重要里程碑，中国计划在2030年前将本国“航天员”送上月球表面。NASA希望借此赢得这场竞赛，计划于2028年发射一次甚至两次阿耳忒弥斯登月任务。

但首先，该机构计划对“猎户座”飞船进行全面测试，并在此次阿耳忒弥斯二号绕月飞行任务中首次搭载宇航员执行飞行。

随后，明年NASA计划让宇航员与太空探索技术公司SpaceX和蓝色起源公司建造的新月球着陆器在近地轨道会合并对接，以测试关键系统并验证操作流程。之后，NASA宇航员将在两年内前往月球南端附近实施登月。

与此同时，NASA将致力于提高飞行频率，并设计一个月球基地，宇航员可以在其中停留数周或数月，开展科研和技术开发工作。

美国国家航空航天局（NASA）局长杰雷德·艾萨克曼二月宣布了更新后的计划，该计划预计在七年时间内花费200亿美元，他表示这种“分步进行的方法”正是“NASA在20世纪60年代阿波罗计划中实现近乎不可能目标的方式”。

“但这一次，我们的目标不是旗帜和脚印，而是要留下。”他说，“美国将再也不会放弃月球。”

在太空中度过的“疯狂第一天”

阿提米斯二号宇航员将乘坐SLS火箭，借助其近90万磅的推力，从佛罗里达州升空，为后续任务队伍开辟道路。

火箭点火时重达570万磅，将推动“猎户座”宇航员舱在八分钟升空过程中加速，此时其速度将达到近每秒5英里——相当于一秒钟就能横穿70个美式足球场。

发射后50分钟和大约一小时后将进行两次火箭点火，使航天器进入一个椭圆轨道，其远地点高度达43760英里，比自1972年最后一次阿波罗登月任务以来任何宇航员飞行的高度都要高。

“猎户座”舱段将在发射后三个半小时又23分钟时与临时低温推进段（ICPS）分离。

所有这些操作共同构成一个持续24小时的轨道，为机组人员检查“猎户座”飞船提供了充足时间，确保通信、导航、推进和生命支持系统正常运行，然后再前往月球。

这些测试包括“废物收集”，这是NASA对使用舱内狭小厕所隔间的一种说法。所有测试将在航天器距离地球足够近的情况下进行，以便在出现重大问题时能够迅速返航。

戈弗雷在维森曼的协助下，还将测试“猎户座”飞船的机动系统，飞近并绕行废弃的SLS上面级，模拟未来宇航员需要进行的飞行操作，以实现与月球着陆器或NASA计划中的地月轨道“门户”空间站对接。如果时间允许，维森曼也可能亲自体验一段实际飞行。

“第一天真是疯狂，”威森曼对CBS新闻说，“我们从肯尼迪航天中心的发射台出发，大约有90分钟的时间，在近地轨道上绕地球飞行一圈，确保一切在基本层面看起来都很好。然后我们前往距离地球44000英里的地方，进行一次持续24小时的轨道飞行。”

“一个24小时轨道让我们有时间检查‘猎户座’飞船的所有环境控制和生命支持系统，”威森曼说，“它能否清除我们体内的二氧化碳？能否维持我们的生命？我们能不能喝水？能不能上厕所？这些最基本的人类功能……我们必须在前往月球之前，先把这些都测试一遍。”

假设没有重大问题，阿波罗二号乘组将休息四小时，随后醒来进行又一次关键的火箭点火，这次将使用“猎户座”服务舱的主发动机，使飞船进入一个近地点115英里、远地点44555英里的轨道。

宇航员随后将再休一个四小时的午觉，而飞行控制人员将评估“猎户座”飞船的表现，然后做出最终决定，决定是否将乘组送往月球。

他们将有许多事情需要考虑。由洛克希德·马丁公司建造的“奥利昂”飞船将首次搭载全套生命支持系统执行飞行任务。SLS和“奥利昂”组合体此前仅进行过一次发射，即2022年未载人执行的“阿耳忒弥斯一号”测试飞行。

虽然舱体本身表现良好，但“猎户座”飞船的热防护盾在再入时受到高达5000度高温的严重损伤。阿耳忒弥斯二号的“猎户座”飞船配备了相同类型的热防护盾，但在完成大量飞行后测试后，NASA管理人员认为，可以采用不同的再入轨迹，使飞船“原样”再次飞行，这种轨迹将避免导致阿耳忒弥斯一号问题的内部加热现象。

再过四天抵达月球

假设工程师审查了轨道器在太空中的第一天数据，并确认其状态正常，宇航员将在发射后约25小时进行关键的“地月转移注入”（TLI）燃烧，届时将使用服务舱的发动机。

持续六分零五秒的引擎点火，将使飞船速度提升约900英里/小时，足以将其推出地球轨道，开始为期四天的飞往月球的航行。

尽管宇航员们自信火箭和“猎户座”舱体能安全将他们送至月球并返回，于4月10日在太平洋海域实现溅落，但他们以及家人也清楚其中的风险。

“这是一次试飞，我们必须愿意承担这种风险，”汉森在接受CBS新闻采访时表示。“我跟家人讨论过这个问题。我对结果非常乐观，我真心相信，当我们九天半后抵达太平洋时，所有人都会完全安全。”

“但我想让大家明白，你们可能会失去一支队伍。如果我们真的失去了，这也不应让我们感到震惊。接下来最重要的事，就是把下一枚火箭组装起来，让接下来的四名志愿者登上它，前往太空。”

绕月飞行，时隔百年首次开展

宇航员将不会登陆月球，也不会像阿波罗8号任务 crew 在1968年历史性飞行中那样进入月球轨道——那是第一艘由土星5号火箭发射并载人飞越近地轨道的飞行任务。

相反，阿耳忒弥斯二号任务乘员将踏上一条“自由返回”轨道，飞越月球前方，利用月球引力使飞船的路径弯曲并返回地球。

地月转移注入燃烧将精确设定再入轨迹，仅需微调即可实现精准溅落。换句话说，如果“猎户座”飞船在飞往月球途中出现导航或推进系统的重大问题，飞船仍能自行返回地球，而无需依靠其发动机的帮助。

自由返回轨道将使宇航员在最近点时距离月球表面约4100英里。

如果你从手中举起一个篮球，然后朝它看，月球在机组人员窗口中的大小就会差不多那样。首席飞行主管杰夫·拉迪根说。

月球背面——以及与地球最远的距离

机组人员将成为首批亲眼看到月球正常无法观测到的远侧区域的人类。

当阿波罗航天员在月球赤道附近飞越时，任务时间安排确保了面向地球的着陆点处于白天，而背面则处于黑夜。此次若于4月1日发射，当“阿耳忒弥斯二号”航天员飞掠月球时，月球背面将有21%的区域处于阳光照射下，让乘员有机会直接看到此前人类从未亲眼目睹过的月球背面部分区域。

“四个人，两个镜头直接对准月球表面，还有关于谁拿着摄像机、谁负责录音设备，以及我们如何支持真正进行数据采集和观测的人，这简直是一场高度协调的舞蹈，”科赫说。

当然，月球早已被众多遥感卫星拍摄过，但事实上远侧某些地方从未被人眼见过。所以，希望当我们到达那里时，能够充分利用我们仅有的一两小时，去面对并探索这些未知区域。

戈弗说：“已经有24名男性见过月亮，现在我们将派出第一批女性的眼睛去观察。实际上存在一些差异，他们认为女性可能能看到一些男性看不到的颜色。”

假设发射准时进行，此次任务的宇航员将比阿波罗13号的宇航员飞得更远。阿波罗13号在1970年前往月球途中因严重爆炸而被迫采取了非计划的自由返回轨道，最终距离地球最远达到248,655英里后才开始返航。

阿提米斯二号任务的机组人员预计将突破该纪录约4000英里，创下25.2万公里的新纪录。

高速重返地球

假设阿耳特弥斯二号任务发射顺利，并且在航天员进入轨道后的第一天未发现重大问题，转移轨道插入燃烧将完成月球飞越，并将飞船送入返航和溅落的轨道，整个任务将于周五4月10日结束。

仅需进行微小的轨道调整，就能精确地实现再入。

受地球引力牵引，猎户座飞船舱将以约2.5万英里每小时的速度——相当于每秒7英里——在距太平洋上空75英里处重新进入大气层。

舱体将迅速被一个带电的火球吞没，其宽达16.5英尺的隔热罩将承受高达5000度的高温，期间会阻断无线电信号约五分钟。

阿波罗1号任务中隔热罩受损的教训

猎户座将使用2022年未载人阿耳忒弥斯一号任务中使用的相同类型热盾返回地球。该热盾的设计目的是防止热盾与舱体底部连接处的温度超过500摄氏度。

在阿耳忒弥斯一号任务中，飞船遵循了预定的“跳跃”轨迹，即先进入高层大气，再弹出，最后才进行最终下降并溅落。这种跳跃轨迹使NASA在天气不佳导致预定着陆点出现问题时，拥有更广泛的溅落选择。

但飞行后分析显示，阿耳忒弥斯一号热防护盾在再入过程中出现了意料之外的损伤，外层“炭化”层有大块意外脱落。舱体安全着陆，但NASA随即启动了全面调查，以查明热防护盾为何未能如计算机模型预测的表现。

工程师发现，高温进入是使外层炭层足够渗透的关键，从而让下层通过热解过程产生的气体得以逸出。

在“阿耳忒弥斯一号”舱体长时间穿越大气层之外的过程中，再入加热减弱，外层变得不可渗透，而下层因热解产生的气体已无处可逃，压力不断上升，气泡将外层隔热层的碎片顶开。

工程师们得出结论，采用一种不同的进入轨迹——先下潜进入大气层，再进行一段较短时间的上升飞行——将能使外层碳层更均匀地侵蚀和燃烧，从而避免产生破坏性的地下裂纹和压力积聚。独立审查团队也同意了这一结论。

虽然NASA计划在明年阿波罗三号任务中采用不同的设计，但该机构管理人员决定继续沿用阿波罗二号“猎户座”飞船现有的热防护层。鉴于阿波罗二号的自由返回轨道，“我们可以安全地、且以很高的成功率控制再入环境”，NASA副行政官阿米特·克沙特里亚表示，“这就是我们的计划。”

溅落与回收

从再入开始到溅落：13分钟。

在再入开始后九分钟，飞船重新与任务控制中心取得联系，阿耳忒弥斯二号乘组将开始监控部署11个降落伞，以稳定飞船并将其减速至约每小时15英里的溅落速度。这是有史以来在载人航天器上飞行最复杂的降落伞系统。

在经过峰值加热区时，猎户座飞船迅速减速，当降至约300英里/小时的速度时，将展开三个小型降落伞，这些降落伞会将保护罩从主降落伞舱中拉开，此时飞船正通过约11,000米的高度。

随后将在约24000英尺高度展开并充气两根宽23英尺的拖曳式降落伞，以稳定舱体，接着会拉出三根指挥伞，引导“猎户座”飞船的三根宽116英尺的主降落伞依次展开。这些降落伞将分阶段在8000英尺至4000英尺之间充气，使飞船从约每小时300英里的高速逐渐减速，直至最终以溅落速度安全着水。

该降落伞系统的设计是在其中一个拖伞或主降落伞未能展开时，能够安全地将机组人员带回地球。若发生更多故障，将会导致更高的冲击速度，但NASA尚未提供关于此类情况的详细信息。

但在正常下降过程中，猎鹰会先以每小时15到17英里的速度撞击水面热防护罩，希望这对机组人员来说是安全的，且不会因为波浪或风力而翻转。如果发生翻转，气囊会将其重新扶正。

威斯曼、戈弗雷、科赫和汉森将被从舱内救出，并由直升机转运至待命的海军两栖运输舰，即LPD。在进行初步医疗检查并联系家人朋友后，宇航员们将返回陆地，乘坐飞机前往约翰逊航天中心。

与此同时，猎户座飞船将被拖入回收船的水面上“工作甲板”，并固定在平台上，以便返回海岸。NASA工程师将花数周时间审查阿耳忒弥斯二号任务的数据，同时继续推进下一任务的规划工作。