“门户”地月空间站！争夺月球？开发月球？关键信息梳理！

“门户”地月空间站，关健信息梳理

【总体情况】

门户地月空间站，最早可以追溯到2012年，NASA公布的“深空家园”概念。在这个基础上，不断演化，随着阿尔忒弥斯计划的推进，变成了现在的“门户”地月空间站。

作为地月之间的中转，它把探月之旅分成两段。地球和门户之见，使用猎户座飞船往返。人到了门户之后，门户和月球之间的往返，是通过载人登陆系统HLS，来完成。

门户能接纳4名宇航员，设计寿命15年。也是模块组合式的，目前规划了这么几个模块。电源和推进模块，居住和后勤前哨，国际居住舱，欧洲系统模块，还有一个气闸舱和一个机械臂。

这些加起来是40吨。别看个头不大，但能力不小。太阳能发电提供能量不少，作为通信枢纽在地月之间把信号传导，短期居住生活条件必须要好，科学实验各类成果慢慢寻找，巡视器、机器人在空间站里里外外的跑。

【各舱段功能】

电源和推进模块。质量8到9吨，发电功率超过50kW，安装了4台6kW级的霍尔效应推进器。该模块负责轨道机动和保持，还有通信、指挥和控制能力，可以支持科学和技术实验，相当于是个核心舱。NASA把这个模块的合同，给了麦克萨技术公司，总额3.75亿美元。

居住和后勤舱。长度6.1米，住人、装货，两手抓，与“猎户座”飞船共同支持4名宇航员飞行。有2个轴向、2个径向对接口，可以从这里继续开枝散叶，对接其它模块。这个模块的合同，被NASA给了诺格创新系统公司，设计合同1.87亿美元，制造合同9.35亿美元。

国际居住舱是欧空局与日本合作来建，跟刚才说的居住和后勤舱一起，可提供125立方米的居住空间。比咱们现在的天宫小25立方米。这个舱，日本提供生保系统，NASA提供电子设备，加拿大提供机器人技术。国际居住舱合同总额，是3.27亿欧元。目前，欧空局已经把第一部分合同给了泰雷兹·阿莱尼亚宇航公司，是3600万欧元。

欧洲系统模块，全称叫做“提供燃料补给、基础设施和通信的欧洲系统”，英文名挺长的。总重量大约4吨，长度3.91米。它包括两个部分，一个是提供门户和月球之间的通信的，一个是补给模块，为门户提供氙气、肼等燃料补给，还可以为月球着陆器和其他使用门户作为“星际加油站”的航天器加油。就是说，它还是个太空加油站，可以为过路车加油。同时，也有为科学实验载荷提供的小型气闸。这个模块的合同，欧空局也给了泰雷兹·阿莱尼亚宇航公司，总额2.965亿欧元。

机械臂，毫无疑问，加拿大负责。一个8.5米长的手臂，再加一个更小、更灵活的手臂和一套可拆卸的工具。主要任务是，外部检查、抓东西、部署科学荷载，还有就是修修补补。新三年、旧三年，缝缝补补又三年！机械臂的合同，分ABCD四个阶段。AB两个阶段，确定需求和初步设计的合同，一共接近2.92亿美元的合同，给了MDA公司。CD阶段的合同，目前还没给出去，是要完成机械臂的最终设计、制造和测试。

还有个气闸舱，这个本来是给俄罗斯的。俄罗斯是肯定不行了，具体给谁，现在也不知道。

那这些舱段现在造到什么程度了呢？

虽然比原计划有推迟，但是在推进，还算可以吧。毕竟，有些舱段是在已有航天器基础上改进，或现有技术基础上升级而来。

比如，电源和推进模块是源于“小行星重定向”任务，用的是“麦克萨”1300系列卫星平台。

再比如，居住和后勤舱，是基于“天鹅座”货运飞船研制的，加装了径向对接口、外舱壁散热器、电池、通信天线等系统。结构焊接和测试在今年完成。

机械臂就更不用说了，加拿大臂的技术还是很成熟的。

【建造过程】

跟咱们建近地空间站一样，一个一个打上去，拼积木拼起来。最开始用猎鹰重型，把电源推进模块和居住后勤模块一起发上去，然后有一次载人任务去转一圈。随后，大致按照每年一发的频率，每次的阿尔忒弥斯任务，都通过猎户座送个模块上去，组装。

既然是拼的，就得有火箭、有飞船，来说说有哪几款。

火箭，有三款。猎鹰重型，SLS1和SLS1B。

猎鹰重型，最开始用它来打两个模块，电源和推进模块与居住和后勤舱组合体。合同已经签了，总额3.318亿美元。SLS1，就是之前阿尔忒弥斯1任务用的那一款，发猎户座飞船。SLS1B，是SLS1的货运版，近地轨道的运力从95吨提升到105吨，地月转移轨道能力从27吨提升到38到42吨。

飞船，有四款。猎户座、星舰、龙飞船和二代HTV。

猎户座，送人的，还可以把一些模块推着组合起来。注意，猎户座是不直接落月的，它跟门户对接之后，宇航员通过一个专门的载人登陆系统HLS，到月球去。也就是说，猎户座只负责从地球到门户的往返，载人登陆系统HLS负责从门户到月球的往返。载人登陆系统最终中选的，是SpaceX的登月版本星舰。龙飞船，用来送货，将是第三代货运飞船，龙飞船XL，能送超过5吨的货，每次停靠在月球门户上6到12个月。但是，龙飞船XL是一次性的，不能重复使用。二代HTV，也是用来送货的，是日本现有HTV货运飞船的升级版。

【运行轨道】

还记得阿尔忒弥斯1任务的时候，猎户座绕着月球转的那个轨道吗？那就是给门户打前站的。

叫做近直线晕轨道，是围绕地月拉格朗日点L2点运行的椭圆形轨道，近点距离月球北极约3000km，远点距离月球南极约70000km，轨道周期约7天。

这个轨道，近可登月、远可离开，可以说是“进可攻退可守”。而且，它是位于地月引力平衡点上，消耗很少的燃料，就能维持长期稳定存在。并且能为前往月球和其它行星的航天器提供中继通信。

【宇航员的新风险】

门户在地球磁层之外，门户里的宇航员比国际空间站的宇航员，更容易受到辐射的影响。虽然，之前阿波罗任务的宇航员也暴露在这样的环境中，但是持续时间没超过11天。而门户任务，最长可能会达到90天，必须做好辐射监测、健康监测。

所以，在首批科学仪器里就有，内部剂量计阵列，主要研究辐射屏蔽效应，能帮助评估宇航员在任务中的风险。

顺道说下，门户的科学任务。首批的科学仪器还有两个，是要飞出门户的。

一个是，太阳物理学环境与辐射测量实验套件，监测低能太阳粒子。

另一个是，欧洲辐射传感器阵列，监测更高能量的辐射，侧重点则是太空天气。

总体来说，，门户位置角度刁钻，格局也打开了，所以，就能获得在地球或者地球轨道上，拍不到的地球、太阳、月球和太空扩展图像。能为地球科学、太阳物理学、月球和行星科学、生命科学、天体物理学和基础物理学，提供新选择。

【意义和争议】

先跟阿波罗比一下。阿波罗6次载人登月，取得了成果，但基本上还属于到此一游，网红打卡式的。门户是搞个常驻的，定期航班往返，显然已经升级，鸟枪换炮了！美国也希望借此，来抢占战略高地，展示综合国力，是另一个层面的秀肌肉。

从任务角度来说，门户给阿尔忒弥斯提供了极大的灵活性。有了这个中转站，就把载人探月分成了天地往返和登月两部分，提高了任务可靠性和人员安全性。

从门户本身来说，有人探测、无人探测都能做，设施齐备功能也挺多，模块对接规模还能扩，能当跳板将来派人去火星坐一坐，综合效率看起来还不错。

意义说了不少，其实争议也不小。比如，NASA前副局长道格拉斯·库克就说，NASA 让人类登上月球的最快、最可靠的方法，是绕过门户，加快探索上面级的开发，让SLS单次发射就能满足着陆器的输送———类似于阿波罗的设计。阿波罗 11 号宇航员巴兹·奥尔德林说，将门户空间站用作机器人或人类登月任务的中转区是荒谬的。尤其是星舰选为载人登陆系统之后，有人觉得星舰比门户都大，用星舰直接替掉门户。同时，还有人质疑，因为阿尔忒弥斯总预算有限，门户会挤压其他项目预算，门户不仅无法帮助美国快速实现载人登月，甚至会阻碍计划进展。不管怎么说，既然已经开始，咱们就静观其变！

【未来如何】

一方面有拓展的可能，另一方面，还能支持载人火星探测任务。先向门户发一个深空运输站，然后发载人飞船和后勤舱，再然后发射货运飞船对深空运输站在轨加注。这些准备做好之后，深空运输站飞向火星，长时间深空独立飞行。