Artemis IV任務是美國國家航空暨太空總署長期月球探索策略的關鍵一步，其特點是建造第一個月球太空站”Gateway”，作為科學研究和未來火星任務的基地。該任務將使用美國太空總署SLS火箭的一個新的、更強大的版本，並進行一系列複雜的軌道機動，以建立人類在月球上的永久存在。

Gateway太空站將是人類首個環繞月球的太空站，是Artemis任務的重要組成部分，該任務旨在將人類送回月球表面進行科學發現，並為人類首次火星任務指明方向。搭乘”Gateway”號的太空人將成為第一批以深空為家的人類，在執行任務期間，他們將利用”Gateway”號進行科學研究，並為月面任務做準備。資料來源：美國國家航空暨太空總署、阿爾貝托-貝爾託林、布拉德利-雷諾茲

美國國家航空暨太空總署（NASA）及其合作夥伴正在透過”Artemis”行動推進月球持續探索所需的基本系統。 Artemis III號任務旨在讓第一批人類在月球南極附近著陸，為ArtemisIV號任務奠定基礎。在下一階段，太空人將在人類首個月球空間站”Gateway”上居住，這將促進開創性的科學研究，並為人類最終的火星任務做好準備。 Artemis IV將協調月球軌道上多次發射和太空船對接的複雜編排，標誌著NASA首次使用升級版、更強大的SLS火箭和新型移動發射器。

Artemis任務正在加速月球表面的科學研究，不久後將在Gateway上的月球軌道上進行研究。與國際和商業夥伴合作建造的”Gateway”將包括供各種來訪航天器使用的對接口，供乘員生活、工作和為月面任務做準備的空間，以及用於研究太陽物理學、人類健康和生命科學等領域的科學調查儀器。

Gateway的橢圓形軌道經過月球南北極地區，為科學研究和進入月球表面提供了無與倫比的機會。該軌道將從低月球軌道進入月球表面的好處與遙遠的逆行軌道的燃料效率結合在一起，同時為科學研究提供了獨特的地球、月球、太陽和深空景觀。

Gateway太空站將獵戶座太空船和SpaceX 的深空物流飛船安置在環繞月球的極軌道上，為Artemis四號任務期間在月球表面的科學發現提供支援。圖片來源：美國國家航空暨太空總署

任務前奏

地面上的”Gateway”已初具雛形，工程師們將把它的前兩個模組–Maxar 公司製造的動力和推進元件（PPE）以及諾斯羅普-格魯曼公司製造的居住和後勤前哨（HALO）連接起來，然後搭乘SpaceX公司的獵鷹重型火箭發射升空。這些元件將利用高效的太陽能-電力推進器以及地球、月球和太陽的引力，用大約一年的時間到達月球軌道。光環”和”PPE”上的多種科學儀器將在”Gateway”過境和進入月球軌道期間提供有關輻射的科學數據。

一旦進入繞月軌道，”Gateway”的計算機將運行一份項目清單，為”Artemis IV”乘員組的第二個居住組件–由歐洲航天局（ESA）提供的國際居住艙（I-Hab） –的到來做好準備。 I-Hab將擴展”Gateway”號太空人生活、工作、進行突破性科學研究以及為月面任務做準備的地方。 I-Hab還包括由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）提供的關鍵生命維持系統，以延長在”Gateway”上的停留時間。

在用SLS 火箭發射乘員和I-Hab 之前，NASA 及其合作夥伴將為這次任務預先部署另外兩個太空船：SpaceX 的星際飛船載人著陸系統將搭載用於月球漫步的下一代太空服， SpaceX 的龍XL後勤艙將搭載科學實驗和其他任務所需的物資。升級後的”星際飛船”將為”Artemis IV”提供支持，為長期探索和未來任務提供更強大的能力，包括與”Gateway”對接。

美國國家航空暨太空總署太空發射系統（SLS）火箭Block 1B 乘員配置在從新型移動發射裝置升空過程中的藝術家概念圖，用於夜間發射。圖片來源：美國國家航空暨太空總署

為乘員和登月艙提供更大動力

四名Artemis IV乘員將搭乘美國國家航空暨太空總署（NASA）升級版SLS 火箭，從位於佛羅裡達州甘迺迪太空中心的39B 發射台搭乘該局的獵戶座太空船升空。該火箭的Block 1B 版本能夠利用更強大的末級將84000 磅的重量吊到月球上，它還配備了一個空間超過10000 立方英尺的適配器，可以將I-Hab 等大型貨物與乘員一起送往月球。美國國家航空暨太空總署的新移動發射裝置將容納更大的火箭，它將比目前的配置高出約40 英尺，並容納增加有效載荷能力的額外重量。

在SLS 火箭完成初始發射和上升後，核心級將與末級分離，末級將與獵戶座和I-Hab 保持連接。在末級執行一次平移噴射燃燒，使獵戶座和I-Hab 踏上奔月之路後，獵戶座將充當太空拖船，翻轉180 度，利用獵戶座的對接系統將I-Hab 從適配器中取出，並將艙身體運送到Gateway，在那裡與月球站的HALO 艙相連。

Gateway太空站將獵戶座太空船和SpaceX 的深空物流飛船安置在環繞月球的極軌道上，為Artemis四號任務期間在月球表面的科學發現提供支援。圖片來源：美國國家航空暨太空總署

當”獵戶座”和”I-Hab”與”Gateway”會合後，”獵戶座”將操縱”I-Hab”進入與”光環”艙對接的位置。太空人將進入世界上第一個月球太空站，全面啟動其硬體和系統，機組人員還將檢查載人著陸系統，從後勤艙卸載補給品和科學實驗，並為他們在月球上的工作做好準備。

在”Gateway”上進行數天的初步檢查並為地面考察做好準備之後，兩名乘員將進入”星際飛船”，並脫離對接，在月球表面度過大約六天的時間。另外兩名乘員則留在”Gateway”號上繼續進行設置、研究和監測地面活動。

與Artemis三號一樣，太空人將進行多次月球漫步，穿上先進的太空服，乘坐星際飛船的升降機下到地面，完成他們的探索任務。太空人將進行野外地質勘探、部署儀器和採集樣本，以幫助我們了解太陽系的歷史。

SpaceX 星際飛船載人登陸器設計插圖，該登陸器將根據Artemis計畫搭載美國太空總署（NASA）首批太空人前往月球表面。圖片來源：SpaceX

展望Artemis V

地面考察結束後，兩名太空人將登上星際飛船，飛回Gateway，然後所有四名太空人將準備乘坐獵戶座返回地球，旅程長達25 萬英里。

在離開”Gateway”之前，機組人員將把科學樣本轉移到”獵戶座”上，並讓前哨站做好準備，以便在沒有人類居住的情況下正常運作。然後，在到達最佳出發點後，獵戶座將脫離對接，點燃引擎，利用月球引力彈射回國，回收小組將在太平洋等待乘員返回。

透過Artemis，美國國家航空暨太空總署將在月球表面登陸第一位女性、第一位有色人種和第一位國際夥伴太空人，並為科學發現建立長期探索，為人類火星任務做好準備。美國國家航空暨太空總署的SLS 火箭、獵戶座太空船、輔助地面系統、載人著陸系統、下一代太空衣和漫遊車以及Gateway是美國國家航空暨太空總署進行深空探索的基礎。

Artemis IV 任務地圖

Artemis IV號將是首次在月球軌道上執行通往”Gateway”太空站的任務，它將在月球軌道上進行多次發射和太空船對接的複雜編排，並首次採用美國國家航空暨太空總署更大、更強大的SLS（太空發射系統）火箭和新型移動發射器。資料來源：美國國家航空暨太空總署

編譯來源：ScitechDaily