从2022年阿尔忒弥斯-1（Artemis-1）无人绕月验证，到2027年载人重返月球，最终实现在月表建立有人基地，“阿尔忒弥斯”计划毫无疑问是近十年来美国航天领域的重心。然而，高企的资金投入、层出不穷的技术问题、不断延期的进度表，以及蓬勃发展的商业航天的冲击，为这项耗资巨大的超级工程蒙上了阴影。2025年5月，白宫管理与预算办公室公布了2026财年预算草案，“阿尔忒弥斯”计划的后续预算遭到大幅削减，引发了业界担忧；7月4日，美国总统特朗普签署通过了“大而美”法案，为美国国家航空航天局（NASA）拨款100亿美元，“阿尔忒弥斯”计划获得了关键项目的后续资金，被取消的可能性大大降低。本文介绍了“阿尔忒弥斯”计划的最新进展，并分析其后续发展情况。
01 “阿尔忒弥斯”计划已实施任务与后续规划
“阿尔忒弥斯”计划围绕一系列“航天发射系统”（SLS）运载火箭、“猎户座”（Orion）载人飞船任务展开。NASA目前已具体规划了阿尔忒弥斯-1～5 任务，并公布了后续的阿尔忒弥斯-6～10任务，这一系列任务的复杂性逐步增加，从无人绕月飞行过渡到航天员在月表长期驻留。此外，NASA还需要一系列其他航天机构或私营企业的支持任务作为主任务的补充。
主任务
1）阿尔忒弥斯-1任务（2022年）。阿尔忒弥斯-1任务经多次延迟后于2022年11月16日成功发射。“猎户座”飞船首次进入了月球远距逆行轨道，距离地球4.3×105km，比任何载人航天器飞行的距离都要远（见图1）。12月11日，“猎户座”飞船返回地球。“猎户座”返回舱被回收后，通过检查发现其热防护罩出现了意想不到的损坏。NASA 经过两年的调查，最终得出结论：热防护罩内气体在跳跃式再入期间加热膨胀，导致防护罩破碎剥落。
图1 阿尔忒弥斯-1任务中
从“猎户座”飞船回望地球与月球
2）阿尔忒弥斯-2任务（2026年）。由于“猎户座”生命支持系统和热防护罩损坏调查等问题，阿尔忒弥斯-2任务也经历了多次延迟，目前计划于2026年4月发射，但NASA 认为发射日期可能会提前两个月。本次任务将让4名航天员（见图2）执行绕月飞行。阿尔忒弥斯-2任务发射后首先进入低地球轨道（LEO），之后再次点火进入周期约24h的高偏心率轨道。“猎户座”将在此接受系统检查，确定无故障后其服务舱进行地月转移轨道点火，奔赴月球。飞船以距月表7400km高度飞掠月球，之后利用月球的引力、采用自由返回轨道返回地球，再入大气层并溅落于太平洋。整个任务预计将持续10天。
图2 阿尔忒弥斯-2乘组在肯尼迪航天中心接受训练
3）阿尔忒弥斯-3任务（2027年）。阿尔忒弥斯-3目前定于2027年年中发射，这将是自阿波罗-17（Apollo-17）之后首次载人登月。任务目标是让两名航天员在月球南极着陆，执行多种科学任务，包括在永久阴影区采集水冰样本。在航天员抵达月球轨道之前，“星舰”（Starship）“载人着陆系统”（HLS）提前发射，在地球轨道加注推进剂后前往近直线晕轨道（NRHO）待命。航天员将从“猎户座”转移到“载人着陆系统”并着陆月表。完成任务后，着陆系统把航天员送回“猎户座”，之后自己进入日心轨道并被抛弃。
4）阿尔忒弥斯-4任务（2028年）。阿尔忒弥斯-4预计不早于2028年9月发射。本次任务计划利用SLS Block 1B发射“猎户座”飞船，携带航天员和“国际居住舱”（I-Hab）前往月球“门户”（Gateway）空间站。“国际居住舱”与月球“门户”对接，“星舰”着陆系统把航天员从月球“门户”送往月表，执行为期数天的科学调查后返回，“猎户座”再将航天员送回地球。
5）阿尔忒弥斯-5任务（2030年）。阿尔忒弥斯-5预计不早于2030年3月发射。本次任务计划利用SLS Block 1B发射“猎户座”飞船，携带航天员、“月球观测”舱、加拿大机械臂、月球地形车一起前往月球“门户”空间站。“月球观测”与月球“门户”对接，“蓝月”（Blue Moon）着陆系统把航天员从月球“门户”送往月表，停留一周进行科学研究和探索活动后返回，“猎户座”再将航天员送回地球。
6）后续任务。阿尔忒弥斯-6预计于2031年3月发射，任务主要目标是把航天员与科学气闸舱送至月球“门户”，并完成“阿尔忒弥斯”计划中第4 次载人月表探测。阿尔忒弥斯-7预计将于2032年3月发射，任务的目标是把移动居住平台送达月表，任务预计持续约30天。阿尔忒弥斯-8预计于2033年发射，任务将进行载人月表探测，并向月表运送补给和基础表面栖息地，任务预计持续约60天。阿尔忒弥斯-9预计于2034年发射，将进行另一次载人月表探测，并运送额外补给，此次任务将首次使用SLS Block 2 型运载火箭，任务预计持续约60天。阿尔忒弥斯-10计划于2035年发射，该任务将继续运送后勤物资，航天员将长期驻留月球，预计任务将长达180天。
支持任务
支持任务包括机器人月球着陆器、月球“门户”舱段交付、月球“门户”补给、HLS发射、月表基础设施交付等。这些任务大多通过NASA与私营企业的合同发射。
1）商业月球有效载荷服务（CLPS）计划。NASA于2018年启动定期向月表（或月球附近目的地）运送科学和技术有效载荷的CLPS计划，利用承包商集成、发射、着陆和运行NASA 有效载荷。机器人着陆器将把科学有效载荷和月球车运送到月表。CLPS中标企业可以自行选择运载服务供应商。
2）“载人着陆系统”。每次载人登月都需要一艘“载人着陆系统”，包括一次着陆系统发射和数次燃料加注任务发射。
3）月球“门户”建设与补给。其最初两个舱段将使用“猎鹰重型”（Falcon Heavy）运载火箭，在阿尔忒弥斯-4任务之前运至NRHO轨道。“猎鹰重型”还将发射龙-XL（Dragon - XL）飞船为月球“门户”提供补给。
02 “阿尔忒弥斯”计划主要组成部分
运载火箭
1）“航天发射系统”。该系统为超重型一次性运载火箭。阿尔忒弥斯-1～3任务由SLS Block 1 发射，LEO轨道运载能力为95t。从阿尔忒弥斯-4任务开始，SLS Block 1的过渡低温推进级将被更强大的探索上面级替代，使其月球转移轨道进入能力由27t提高到42t。从阿尔忒弥斯-6开始将由SLS Block 2发射，原本衍生自航天飞机的助推器被新研制的先进助推器替代，LEO轨道运载能力超过130t。
2）“星舰”。其为太空探索技术公司（SpaceX）正在研发的完全可重复使用超重型地球发射系统，由第一级助推器“超重”（Super Heavy）和第二级航天器“星舰”组成。“星舰”有多个变体，“星舰”着陆系统任务包括三种变体：燃料补给船、推进剂仓库和专为月球着陆、起飞设计的着陆系统。“星舰”系统可用于发射乘员和货物，能支持“阿尔忒弥斯”计划的各种需求。
3）“猎鹰重型”。它是一种部分可重复使用的重型运载火箭。它将把最初两个月球“门户”舱段发射到NRHO轨道，还将用于发射龙-XL飞船、执行月球“门户”补给任务，并有资格竞标CLPS计划的发射任务。
飞船
1）“猎户座”飞船。其为部分可重复使用载人航天器，由洛马公司（LM）研制的乘员舱和空客防务与航天公司（ADS）制造的欧洲服务舱组成。“猎户座”能够支持6 名航天员在LEO轨道以外执行任务，其主推进系统采用单台AJ10发动机。尽管“猎户座”设计上兼容其他运载火箭，但主要是由配备了发射逃逸塔系统的SLS火箭来发射。
2）龙-XL飞船。该飞船通过“门户”后勤服务合同向月球“门户”运送加压和非加压货物、实验和其他补给。龙-XL将在月球“门户”停留6～12个月，在此期间可以远程操作舱内外的科学研究载荷。其月球轨道运载能力超过5t。龙-XL不需返回地球，任务结束后它能携带5t废弃物进入日心轨道。
3）“载人着陆系统”。该系统把航天员从月球轨道（月球“门户”或“猎户座”）运送到月表，充当月表栖息舱，然后把航天员送回月球轨道。2021年，“星舰”着陆系统竞标成功。2023年，蓝源公司被选为第二家供应商，研制“蓝月”着陆系统。
“星舰”着陆系统专为月表及月球附近设计，无须再入大气层，因此不配备热防护罩或飞行控制面。其尾部安装了“猛禽”发动机作为主推进系统。然而在接近月表的着陆和上升阶段，它将使用箭体中部的大推力液氧/ 甲烷反作用控制系统（RCS）推力器，以避免羽流冲击扬起月尘。“星舰”着陆系统能够向月表运送质量为200t的货物。
“蓝月”着陆系统将在阿尔弥斯-5任务中首次登场。该系统采用液氢液氧推进剂，运载能力比“星舰”着陆系统小得多，仅为20t。
月球“门户”
月球“门户”将是第一个既能载人、又可以在大部分时间内自主运行的模块化空间站，也是第一个位于深空的空间站。其所在的NRHO轨道离月球最近时距月球北极1500km，最远时距月球南极7×104km，轨道周期约为7天。这种轨道的优势之一是与地球的通信中断时间最短。此外，从“门户”出发前往月球极轨仅需半天，速度增量为730m/s。维持“门户”轨道每年仅需不到10m/s的速度增量，且调整轨道倾角所需的速度增量也相对较小，因此可从“门户”抵达月表的大部分区域。
1）电源推进舱（PPE）。电源推进舱预计发射质量为5t，其推进剂占了一半，它具有50kW 的太阳能发电功率为离子推力器供电，还可以通过化学推进获得补充。电源推进舱是整个空间站的指挥和通信中心。
2）居住与后勤前哨站（HALO）。HALO基于“天鹅座”（Cygnus）货运飞船设计，其外部加装了径向对接口、散热器、电池组及通信天线。它虽为精简版居住舱，仍具备可用加压空间，可提供指令、控制与数据处理能力，配备了储电与配电系统、热控系统、通信与跟踪系统、储物空间、环境控制与生命支持系统，可支持4名航天员驻留至少30天。
3）提供补给、基础设施和通信的欧洲系统（ESPRIT）。该系统服务舱质量约4t，长3.91m，将供应额外的氙气和肼、装备了额外的通信设备以及科学设备气闸。它由两部分组成：一是“月球链接”，装配在HALO舱段上一同发射，为“门户”提供通信服务；二是“月球观测”，包括加压贮箱、对接口和带小窗的居住走廊，将于2029年发射。
4）月球“国际居住舱”。其最大发射质量为10t，总增压体积为35m3，能提供10m3居住空间。它由欧空局与日本合作共建，NASA 和加拿大也各有贡献。
5）乘员和科学气闸舱。由阿联酋航天中心制造，用于在“门户”外执行舱外活动。
月表支持系统
“阿尔忒弥斯”的月表支持系统可以支持长达两个月的载人任务，由三个主要系统组成：
1）表面居住舱。它是首批月球居民的初始栖息地和月表大本营，将与加压月球车一起发射，采用类似“载人着陆系统”的方式着陆月表，与事先通过CLPS 计划交付的月表供电系统连接。
2）月球地形车。其为非加压载人月球车，将在月球基地附近运送货物和穿戴航天服的航天员。月球地形车需要具备800kg的货运能力，一次充电可行驶20km并能穿越高达±20°斜坡，24小时内可连续运行8小时且能够在月球夜晚生存。
3）加压月球车。加压月球车为大型加压月球车，可支持长距离、长时间载人探测。NASA 将与日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和丰田公司（TOYOTA）合作研制可容纳两名航天员在外停留最长30天的加压月球车。其使用寿命预计将长达10年。
03 “阿尔忒弥斯”计划后续展望
2026财年预算草案对“阿尔忒弥斯”计划核心组成部分 —— SLS/“猎户座”组合的影响最大，它们将在完成阿尔忒弥斯-2和阿尔忒弥斯-3任务后直接退役；而本应在载人登月中发挥重要作用的月球“门户”空间站项目将被立刻取消。“大而美”法案则为该计划带来了希望：法案虽允许未来引入商业火箭，但阿尔忒弥斯-4～5任务所需的SLS火箭还是获得了41亿美元；“门户”则得到了26亿美元。
SLS 项目延期且超支
可以被商业火箭替代
SLS项目自2011年立项以来屡次延期，累计投入240亿美元研制经费，单次发射成本预计高达40亿美元。然而它涉及多个摇摆州的大量就业岗位，因此与选票息息相关，多年以来都被视为难以动摇的传统项目。特朗普政府上台后大幅削减联邦预算，NASA 首当其冲，耗资巨大且成果有限的SLS/“猎户座”自然会失去青睐。此外，随着商业航天企业的蓬勃发展，特朗普政府认为更具性价比的可重复使用商业发射系统能够替代传统运载火箭，如SpaceX公司正在研制的“星舰”，其完全可重复使用的特性有望大幅降低航天运输成本，从而建立切实可行的地月经济圈。
然而，向商业航天转变的过程也不可能一帆风顺。“星舰”的研制和试验就遇到了诸多难关，其研制进度也已推迟了多次。尽管“星舰”第十次试飞任务已于2025 年8 月26 日取得了成功，但何时能通过 NASA的载人安全认证仍是个未知数。这种技术和时间上的不确定性可能导致阿尔忒弥斯-4任务无法按计划开展，后续任务自然也会受到影响。
月球“门户”定位不明
缺少必要性
月球“门户”空间站原本是“阿尔忒弥斯”计划的重要组成部分，将在月球轨道建立航天员往返月球表面甚至是火星的中转站和科学研究平台。同时它也吸引了众多国际合作伙伴的参与，意图复制“国际空间站”（ISS）国际合作的成功范例，通过分担空间站舱段的研制来交换载人登月门票。这样不仅可以提高自身的航天技术水平和科学研究能力，还能提升国际威望，可谓是一举两得。然而月球“门户”却存在一些难以避免的问题，使其可能会被NASA完全放弃。首先，月球“门户”所处的NRHO轨道的稳定性问题一直受到质疑，此外其由多国的众多承包商分别建造，不可避免地增加了研制、建造中的难度，其研制进度也一推再推；另外，“门户”的功能定位始终模糊不清，在阿尔忒弥斯-3任务中“猎户座”直接与“星舰”完成轨道对接，随后实施月面着陆，“门户”的中转站功能似乎并不是必需品；“门户”的初期研制成本就高达53亿美元，未来随着可重复使用的商业运输系统逐步成熟，成本大幅降低，“门户”通过国际合作分摊成本的模式也失去了必要性。
欧洲、日本、加拿大、阿联酋等国家和地区都在月球“门户”项目中投入巨大，部分舱段已经基本制造完毕。如果取消该项目，这些国家的前期投入将付诸东流，航天发展规划也可能被扰乱。这可能会让美国在航天领域的国际合作关系受影响，损害其在航天领域的领导地位，未来甚至可能会丧失国际合作伙伴的信任。
04 结束语
从小布什政府至今，美国载人深空探测的重心一直在月球和火星之间摇摆。新的预算草案显示特朗普政府意图将战略重心锁定在两大核心目标上：在重返月球的竞赛中战胜竞争对手（即：中国），实现首次载人登陆火星以巩固美国的领导地位。美国的此次战略调整在技术、成本、国际合作等方面均存在风险和挑战。“阿尔忒弥斯”计划是能成功靠商业力量实现跳跃式发展，还是会在过于剧烈的变革中陷入困境，值得我们持续关注。
