美國Artemis登月計劃面臨樣本返回困難_風聞

NASA是否會在2024年前實施阿爾特彌斯(Artemis)登月計劃，將宇航員送上月球？人們有很多理由對此表示懷疑——美國國會可能不會為此提供資金，NASA耗資巨大的大型火箭仍遠遠落後於計劃進度。然而，如果月球着陸任務在未來十年內實現，它們有可能遠遠超過NASA半個世紀前通過阿波羅計劃取得的成就。

10月29日，NASA的科學家 John Connolly 和 Niki Werkheiser 在月球探測分析小組（Lunar Exploration Analysis Group）的年度會議上發表了講話，他們提供了更多關於該機構在21世紀20年代載人任務計劃的細節。

他們表示，NASA已經開始在月球南極地區尋找潛在的着陸點，以執行計劃於2024年讓人類重返月球的“阿爾特彌斯3號”任務。

“不開玩笑，我們真的開始計劃這項任務。”NASA約翰遜航天中心月球表面系統項目的負責人John Connolly説道。

Connolly 指出，月球的南極引起了人們的興趣，因為它可能在永久陰暗的隕石坑中藏匿着水冰。其他地區則大部分時間被太陽照亮，這使得太陽能發電很有吸引力。

他説，阿爾特彌斯3號任務將按照目前的計劃在月球表面停留6天半，這將比半個世紀前任何一次阿波羅登月都要長。這項任務很可能還包括一個不加壓月面漫遊車，允許宇航員從着陸點探索更遠的距離，他説這是聽取了科學界的要求。

按照計劃，第一個任務主要是地質勘探，通過着陸器本身帶到月面的儀器進行，其他的“預先部署”在前期着陸器上實施，比如通過 NASA 的商業月球有效載荷服務(CLPS)項目。“從一開始，這就是一項非常有野心的任務。”Connolly説，“肯定會有樣品被運送回來的，唯一的問題就是數量多少。”

NASA的載人着陸系統採購初期方案要求可以攜帶100公斤樣品返回，該機構將為載人登月艙的商業開發提供資金，並從這些商業公司購買登陸服務。不過，最終版本將這一要求減少到35公斤：樣品26公斤、容器9公斤。

不過，馬歇爾太空飛行中心乘員着陸系統項目副經理 Greg Chavers 在 LEAG 的一次單獨演講中説：“你們都懂物理。利用我們目前的技術，在2024年迅速實現這一目標，是非常具有挑戰性的。”

Chavers説，35公斤的樣品返回是一個“門檻”，或着説這是對競標登陸器的一個篩選值，NASA的目標仍然是100公斤，“我們已經清楚地告訴這些公司，他們將會被更加積極地評估他們是否有能力達到100公斤。”

他説，另一個問題是，獵户座飛船能容納多少體積和質量的樣品，這些樣品將與宇航員一起返回地球。即使着陸器有能力攜帶100公斤的樣品，但在獵户座上可能沒有它們的位子。

一些與會者抓住了一張 Chavers 展示的圖表的腳註，上面寫着獵户座飛船“沒有特定的樣品儲藏空間”。“通過獵户座返回地球的樣品質量可能需要對獵户座內的儲存和不同樣品返回容器/袋子設計的可能考慮因素作出任務決定。”報告説。

他説：“我們沒有説獵户座不行，我們只是不知道它的能力如何。”然而，他也表示可能需要研究其他機制來取回樣本。

這樣的結論顯然得到了一些人的差評。聖母大學的月球科學家 Clive Neal 在 Chavers 演講後的一次討論中説：“事情變得非常複雜。”。

Chavers説，關於樣本返回選擇的研究正在進行中，包括下週在約翰遜太空中心舉行的關於獵户座能夠容納什麼的會議。“我們要傳達的信息是：這僅僅是一個起點，而不是結束。”

26公斤的樣品只比阿波羅11號在兩個小時的月球漫步中運回的22公斤的樣品多一點。而阿波羅17號更是送回了在三次月球旅行中收集的大約110公斤樣本。

“我希望它能有所發展，”Neal 後來談到 Artemis 的樣本返回能力時説。