從阿波羅到阿耳忒彌斯—— 美國重啟載人探月，這次有何不同？（叩問蒼穹（上））

當地時間4月10日20時07分（香港時間4月11日8時07分）， 執行美國「阿耳忒彌斯2號」載人繞月飛行任務的「獵戶座」飛船返回地球，濺落在美國加利福尼亞州聖迪亞高附近海域。

新華社/路透發

美國國家航空航天局供圖（新華社發）

香港時間4月11日8時許，執行「阿耳忒彌斯2號」載人繞月飛行任務的4名宇航員乘坐「獵戶座」飛船，濺落在美國加利福尼亞州聖迪亞高附近海域，結束近10天的旅程。

這是美國自1972年「阿波羅17號」登月任務結束後的首次載人繞月任務，這次任務完成了哪些工作？對美國未來月球探測將產生怎樣的影響？本報記者就此專訪了全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩。

與阿波羅計劃有何不同

記者：首先，請您簡單介紹一下阿耳忒彌斯2號任務的背景、基本情況，這次它主要做了什麼？

龐之浩：2017年，美國國家航空航天局（NASA）啟動阿耳忒彌斯計劃，核心目標是重返月球並建立可持續駐留機制，為未來載人火星探測奠定基礎。該計劃的主要裝備包括「航天發射系統」（SLS）重型火箭、「獵戶座」多用途載人飛船、「門戶」月球空間站（近期已被取消）及商業著陸器。

2022年12月，阿耳忒彌斯1號無人繞月任務驗證了核心裝備的基本性能，阿耳忒彌斯2號便是該計劃的第二階段任務。

當地時間2026年4月1日傍晚，搭載著「獵戶座」飛船的「航天發射系統」重型火箭從美國佛羅里達州甘迺迪航天中心發射升空，將4名宇航員送入繞月軌道，展開為期10天的任務。從發射到返回，飛船完成了地月轉移、繞月飛行、深空測試、返回地球等關鍵環節。

當地時間4月10日晚，「獵戶座」飛船濺落太平洋，宇航員返回地球。這是繼1972年阿波羅計劃後，美國時隔半個多世紀首次執行載人繞月飛行任務，也是美國重啟載人登月計劃的關鍵一步。

記者：從科學角度來說，美國阿耳忒彌斯計劃的主要目標是什麼？和50多年前的阿波羅計劃相比，它的科學定位有哪些不同？

龐之浩：阿耳忒彌斯2號作為計劃第二階段任務，核心是為期10天的載人繞月飛行測試，驗證火箭、飛船及地面支持系統在載人狀態下的可靠性，確認生命保障、通信等關鍵系統的深空適配能力，演練軌道機動與應急處置流程，為2028年阿耳忒彌斯4號載人登月鋪路。

與半個多世紀前的阿波羅計劃相比，阿耳忒彌斯計劃在戰略目標、執行模式和任務設計上都有著根本不同。

在戰略目標上，從「到此一遊」轉為「長期駐留」——

阿波羅計劃：誕生於美蘇冷戰時期，其核心目標是政治性的，旨在通過「插旗式」的登月競賽，向蘇聯展示美國的科技和制度優勢，是一場國家實力的緊急應對行動。

阿耳忒彌斯計劃：目標更為長遠和務實。它並非簡單的重覆，而是以月球為「跳板」和「訓練營」，旨在建立可持續的月球基地，為未來登陸火星乃至更遠的深空探索做準備。計劃包括利用月球南極可能存在的水冰資源來製造氧氣和燃料，將月球打造成一個「太空加油站」。

在執行模式上，從「舉國體制」轉為「全球商業合作」——

阿波羅計劃：是典型的「舉國體制」產物。NASA作為唯一的總指揮，集中了全國的資源和技術力量，統一目標、統一路線，高效推進。

阿耳忒彌斯計劃：採用了全新的「總包工頭」模式。NASA負責提出需求和總體協調，而將火箭、飛船、著陸器等關鍵部件的研發和生產任務「外包」給SpaceX、藍色起源等眾多商業公司。同時，該計劃也是一個國際項目，服務艙由歐洲航天局提供，機械臂來自加拿大，科學儀器有日本的貢獻，形成了全球協作的格局。這種模式雖然能激發商業創新活力，但也帶來了技術協調複雜、進度管理困難等挑戰。

在任務設計上，從「冒險衝刺」轉為「安全可持續」——

阿波羅計劃：為了在競賽中搶先，任務設計帶有極大的冒險色彩，追求一次性成功，設備和飛船基本是一次性使用。

阿耳忒彌斯計劃：更強調安全性和可持續性。任務節奏更為穩妥，遵循「先無人試飛、再載人繞月、最後著陸」的步驟。例如，阿耳忒彌斯2號任務就是一次載人繞月飛行，旨在全面驗證「獵戶座」飛船的生命支持、通信導航等關鍵系統在深空環境下的可靠性，為後續載人登月掃清障礙。同時，新一代的航天器設計也考慮了可重覆使用性，以降低成本。

此次為何「只繞不登」

記者：美國在阿波羅計劃時就實現了載人登月，這次為何只繞月不登月？背後有哪些科學層面的考量？

龐之浩：此次任務只繞不登，根本原因在於美國當前登月的關鍵硬件條件仍未成熟。具體來說，月球著陸器、艙外宇航服等關鍵裝備仍未準備就緒，尚不具備實際登月條件。此次阿耳忒彌斯2號任務只繞月、不登月，核心目標是對整套載人深空飛行體系進行系統驗證。

與阿波羅時代的「競賽式登月」不同，阿耳忒彌斯2號任務聚焦「可持續探索」，不實施月球著陸，專注於積累深空飛行關鍵數據與工程經驗。

記者：此次任務中，「航天發射系統」火箭和「獵戶座」飛船都是首次執行載人任務。它們在技術上有哪些關鍵突破，來保障宇航員在深空的安全？

龐之浩：阿耳忒彌斯2號使用的重型火箭由波音公司主導研製，它在阿耳忒彌斯1號任務所用火箭的基礎上，進行了多項載人適配的改進，核心是提升可靠性與安全性。這枚火箭高約98米，直徑8.4米，起飛質量約2688噸，推力約3900噸。它能將超過27噸的載荷送往月球軌道。它的運載係數約1.67%，安全冗餘很充足。

針對載人飛行，火箭重點在4個方面做了安全強化：一是發動機與控制系統進行了冗餘升級，RS-25發動機更換密封件、升級故障診斷模塊，固體助推器優化推進劑配方，新增安全分離系統，分離成功率達99.99%；二是首次配備了「獵戶座發射中止系統」，可在發射段0.2秒內將飛船帶離危險區域，響應速度與覆蓋範圍優於阿波羅時代的逃逸系統；三是優化了燃料管理，其芯一級貯箱新增了低溫絕緣層，加註後發射台停留時間從4小時延長至6小時，提升了發射窗口靈活性；四是升級了發射台與測控系統，改造了39B發射台並搭建雙測控鏈路，故障響應延遲控制在1秒內。通過一系列改進，單次發射事故概率從無人任務的1/1000降至1/5000，達到了NASA載人航天最高安全標準。

「獵戶座」飛船由洛馬公司主導研製。它在阿耳忒彌斯1號任務所用無人飛船的基礎上，圍繞宇航員生存與操作完成系統性改進。飛船發射質量約21.9噸，由乘員艙與服務艙組成。乘員艙直徑5.03米，可容納4名宇航員，密封艙容積9.3立方米；服務艙由歐洲空客研製，負責推進、供電等功能。飛船配備循環式生命保障系統（支持4名宇航員最長21天自主飛行）、先進通信導航系統及直徑5米的燒蝕式隔熱罩，可承受2760攝氏度的再入高溫。

針對載人飛行，飛船的改進主要集中在五個方面：一是升級了乘員艙生命保障系統，氧氣再生效率提升至90%，新增了應急氧氣儲備罐；二是強化了輻射防護，增設了2釐米聚乙烯防護層，可屏蔽70%深空高能粒子，配備了實時輻射監測儀；三是優化了人機交互設備，採用了高清觸控屏與語音控制，升級了自適應緩衝座椅；四是服務艙推進系統採用了雙備份設計，太陽能電池板功率提升至12.5千瓦，熱控系統適配深空極端溫差；五是升級了通信導航，激光通信速率達1.2吉比特/秒，導航定位誤差縮小至3千米，支持月球背面自主導航，同時保留了應急通信鏈路。

刷新距離紀錄價值幾何

記者：「獵戶座」飛船飛至月球背面期間，與地球的最遠距離約為40.68萬公里，創下人類太空飛行距離的新紀錄。為什麼要讓宇航員飛到這麼遠的深空進行探測？如何看待這個新紀錄？

龐之浩：從科學研究角度看，將宇航員送往如此遙遠的深空，核心是驗證深空生存技術、獲取月球及深空的一手數據、研究人類在深空的生理適應機制，並為更遠的行星探索奠定基礎。

此次飛行打破了阿波羅13號1970年創下的40.02萬公里紀錄，這一突破具有多方麵價值。例如，對新一代載人深空系統進行了實戰型技術驗證，也驗證了自由返回軌道技術，包括釐米級軌道計算與長時自主運行能力（月背通信中斷約40分鐘，飛船完全自主），還驗證了地球-深空遠距離測控與指令傳輸能力。

同時，這標誌著從阿波羅到阿耳忒彌斯的深空探索範式轉型，為阿耳忒彌斯4號（預計2028年載人登月）與月球基地建設降低工程風險，也為未來的載人火星探測進行了部分技術預演。

讓宇航員飛這麼遠，對破解月球起源與演化的核心謎團有促進作用。月背保留了太陽系早期撞擊與火山活動記錄，並且能屏蔽地球電磁干擾。宇航員飛抵該區域後，可實時識別、判斷、調整觀測目標，快速捕捉細微地貌、異常成分與動態現象，可為後續月背著陸區選址、資源勘探（如水冰、氦-3）等提供關鍵依據。

另外，這有助於解答「人類能否在深空長期生存」的問題。地月空間輻射強度遠高於近地軌道，輻射主要來自銀河宇宙線、太陽高能粒子。此次任務首次在近地軌道之外開展「器官芯片」實驗，對比深空與地面細胞樣本，可研究輻射對DNA、免疫系統的影響。也能觀測心血管、骨骼、肌肉、神經在深空微重力與復合環境下的變化，為火星任務、月球長期駐留的醫學保障與防護技術提供數據。

簡言之，飛行至40.68萬公里，在工程上，驗證了載人深空往返的全套能力；在科學上，為月球背面、深空輻射、宇宙觀測等研究提供了新的條件；在戰略上，為載人登月、火星任務、地外資源開發奠定基礎。宇航員進行深空探測，有助於進一步理解深空環境、適應長期飛行、創造新的探測能力。

對美登月計劃有何影響

記者：宇航員在繞月過程中直接觀測了月球背面，還記錄了微隕石撞擊月球的發亮現象，這些觀測數據對月球科學研究有什麼實際意義？

龐之浩：飛船上的宇航員直接觀測月球背面部分區域。由於人眼對月表地貌、紋理特徵的分辨能力可彌補設備觀測的不足，此次任務可以為月球研究提供全新視角。

在本次任務中，宇航員還觀察到了微隕石撞擊月球表面產生的撞擊發亮現象。宇航員將發亮描述為持續數毫秒的無色光點，並記錄了發亮在月面出現的時間與位置。有科研人員認為，宇航員登陸月面以及後續建設月面基地可能遭遇微隕石的持續撞擊，掌握其撞擊頻率與破壞力有助於保障宇航員安全和規劃未來任務。

記者：這次任務中，宇航員既是執行者也是科研對象，此次開展了多項人體生理研究，最受關注的是什麼？有什麼意義？

龐之浩：阿耳忒彌斯二號任務的一大重點是研究深空對人類健康的影響。此次宇航員直接暴露於更強的宇宙輻射之下。飛船艙內安裝了輻射傳感器監測劑量，宇航員也在任務前後提供唾液和血液樣本，以評估免疫系統等生理變化。

本次任務中最前沿的人體健康研究是「器官芯片」實驗。科學家從宇航員捐獻的血液中提取未成熟骨髓細胞，分別植入兩塊大小類似U盤的生物芯片中，一塊隨飛船進入深空，另一塊留在地面作為對照。

這類芯片可以看作人體器官的「化身」。通過微流控技術，科學家能夠在芯片上模擬大腦、肺、心臟、胰腺和肝臟等器官的結構和功能，從而觀察人體細胞對輻射或醫療干預的反應。這項名為「AVATAR」（虛擬宇航員組織模擬反應）的實驗有望為未來的載人登月任務提供信息，並幫助做好人類登陸火星的準備。

任務結束後，科學家會對每位宇航員的兩塊芯片進行比較，以評估深空環境是否導致更多DNA損傷、端粒變化或其他生物學影響，並將這些數據與宇航員健康狀況進行關聯分析。

記者：這次任務驗證的深空輻射防護、生命保障等技術，對美登月計劃有何影響？

龐之浩：此次任務的科學目標以驗證載人深空飛行能力為主，兼顧月球與空間探測。任務中，科研人員重點監測了深空輻射對人體的影響，研究了微重力環境下的生理變化，同時獲取了月球背面及南極區域的遙感數據。尤為關鍵的是，任務驗證了「獵戶座」飛船的生命維持系統、通信導航系統以及高速再入隔熱系統，為後續登月及深空長期任務積累了關鍵的環境、工程與生物醫學數據。

從目前披露的信息來看，「獵戶座」飛船在飛行過程中也出現了一系列異常。例如，廁所繫統在微重力環境下運行不穩定，部分功能受到限制；通信鏈路在某些階段出現波動，數據回傳存在間歇性中斷。這類問題如果放在單項系統測試中，屬於需要重點整改的缺陷，但在整套飛行任務中，它們並沒有形成跨系統的連鎖反應，也未對核心安全能力構成實質性削弱。換句話說，系統雖然出現過故障，但任務始終處於可控範圍之內。

從長遠來看，此次任務驗證的深空技術將助力載人火星任務突破瓶頸，帶動商業航天發展，加速航天材料與能源技術民用轉化。同時，這一任務也鞏固了美國深空探索的領先地位，推動全球航天形成「競爭+合作」格局。

最新消息顯示，美國計劃2027年執行「阿耳忒彌斯3號」任務，在近地軌道開展系統及運行能力測試；2028年開展「阿耳忒彌斯4號」登月任務。

不過，實際情況可能並不樂觀。阿耳忒彌斯計劃已多次出現進度延誤和成本超支等問題。受政策調整、預算壓力、產業鏈重建等多重因素影響，美國登月計劃多次推遲，目標時間從最初的2024年一路延後至2028年。目前，該計劃總預算超930億美元，單次發射與飛船造價高昂，任務延期還可能影響後續計劃與國際合作信心，其載人登月目標能否如期實現仍存在諸多不確定性。（本報記者 王美華）

延伸閱讀

阿波羅探月大事記

（1961年5月—1972年12月）

1961年5月25日，美國總統甘迺迪宣佈，在20世紀60年代結束之前，將把人送上月球並安全返回地面，阿波羅計劃正式啟動。

1967年1月27日，阿波羅1號指令艙在發射台進行模擬測試時起火，3名航天員在這場火災中遇難。

1967年11月9日，阿波羅4號無人測試發射，土星5號火箭首次全系統飛行測試。

1968年1月22日，阿波羅5號無人測試發射，首次在地球軌道測試登月艙。

1968年4月4日，阿波羅6號無人測試發射，土星五號最後一次無人飛行測試。

1968年10月11日，阿波羅7號發射，首次進行載人飛行試驗，3名航天員進入環繞地球飛行的軌道，這次飛行對飛船的指令艙與服務艙進行了驗證。

1968年12月21日至27日，載有3名航天員的阿波羅8號飛船成功飛臨月球上空，這是世界上第一艘飛到月球附近的載人飛船，也是人類第一次親臨月球附近，飛船繞月飛行10圈後返回地球，在太平洋安全濺落。

1969年3月3日，阿波羅9號發射，這是首次搭載完整登月艙（含指令艙、服務艙與登月艙）的載人飛行，所有操作都在地球軌道進行。宇航員對登月艙進行了全面測試並完成艙外活動，模擬了未來登月所需的各項操作。

1969年5月18日，阿波羅10號發射。作為登月「綵排」，它執行了除最終著陸外的所有流程。登月艙下降到距月面僅15.6公里的高度，為阿波羅11號著陸做好了準備。

1969年7月16日，阿波羅11號載著3名航天員岩士唐、奧爾德林和柯林斯升空。格連威治時間7月20日20時17分，岩士唐與奧爾德林駕駛登月艙在月面靜海區著陸。他們先後出艙，人類的足跡第一次印在了月球上。飛船登月艙在月面停留了21小時36分，2名航天員在艙外活動2小時31分，採集了21.7千克月球樣品，安裝了科學儀器。隨後他們駕駛登月艙離開月球，與柯林斯駕駛的繞月飛行的指令服務艙會合，並一同返回地球。7月24日，三人安全濺落在太平洋，首次載人登月任務圓滿完成。

1969年11月14日，阿波羅12號發射，第二次登月。實現了精確定點著陸，飛船降落在「勘測者3號」探測器僅180米遠的地方，宇航員們回收了該探測器的部分部件，帶回了地球。

1970年4月11日，阿波羅13號發射，起飛55小時55分時，服務艙2號氧貯箱爆炸，航天員面臨無法返回地球的危險。在地面控制中心的指揮下，3名航天員逐一解決了面臨的難題，最終利用登月艙發動機成功返回地球。

1971年1月31日，阿波羅14號發射，第三次登月。宇航員完成2次月面行走、采樣約42千克。宇航員艾倫·謝潑德在月球上成功擊打了兩個高爾夫球，成為目前唯一在月球上打過高爾夫球的人。

1971年7月26日，阿波羅15號發射，首次攜帶月球車，大幅擴展了宇航員的探索範圍。任務採集到一塊被稱為「起源石」的斜長岩樣本，經分析約有41億年歷史，被認為是原始月球地殼的一部分。

1972年4月16日，阿波羅16號發射。4月27日，飛船降落在月球赤道附近的笛卡爾高地，這是阿波羅計劃中首次在月球高地著陸。宇航員們在月球上停留了71小時，駕駛月球車進行了三次艙外活動。

1972年12月7日，阿波羅17號發射。這是阿波羅計劃的最後一次登月任務，宇航員在月面停留創紀錄的約75小時，整個任務期間進行了3次外出考察，採集了大量岩石標本，對於無法帶回地球的大塊岩石，進行了詳細的記述和拍攝。12月19日，阿波羅17號宇宙飛船在太平洋目標區濺落，標誌著阿波羅載人登月計劃圓滿結束。（本報記者  王美華整理）

《人民日報海外版》（2026年04月15日 第 10 版）