分析：聚焦——阿尔忒弥斯三号、载人着陆系统与NASA的今日之旅

阿尔忒弥斯三号猎户座飞船与改装后带有对接适配器的星舰在地球低轨道对接的渲染图。（图片来源：SpaceX）

如今的任务已不重要甚至不雄心勃勃，但它已被大幅缩减。关键问题在于载人着陆系统（HLS）项目。负责将人类送上月球表面并返回的飞行器，在阿尔忒弥斯三号原定目标日期两年后仍未实现。

与此同时，由NASA局长贾里德·艾萨克曼（Jared Isaacman）发起的新倡议“月球基地”计划，已成为所有月球表面活动的总括，旨在建立月球表面的永久存在。在月球基地与现有阿尔忒弥斯计划之间，载人着陆系统已成为整个计划的核心支柱，将两者连接在一起。这个系统是如何在过去的七年中，既成为NASA雄心的核心，又在进度上大幅落后的呢？与所有航空航天事务一样，这个故事极其复杂。

重返月球

迈克·彭斯在现已解散的国家太空委员会第五次会议上谈论加速登月计划。局长布里登斯廷后来回应称：“我们NASA的人民，迎接挑战。”（图片来源：NASA电视台）

2017年，特朗普政府大力支持NASA。白宫签署了《太空政策指令1号》，使NASA经历了最新的优先事项转变。奥巴马政府关于小行星的计划被搁置：NASA现在要组织一个月球计划，并与私营部门合作伙伴合作。小行星重定向任务的关键硬件被重新设计，创建了“深空门户”，一个月球附近的太空站。CLPS计划也正式启动，以征集小型私人着陆器向月球运送货物。猎户座飞船和SLS运载火箭计划已在推进中，继续发展。

《太空政策指令1号》明确要求到2028年实现人类登陆月球表面的手段。2019年3月，副总统迈克·彭斯将登陆日期提前到2024年，与特朗普若连任则第二任期结束的时间相吻合。但对于年轻的阿尔忒弥斯计划来说，五年内登陆是一个雄心勃勃的目标，该计划当时甚至还没有着陆器。

载人着陆系统

2019年4月，NASA就载人着陆系统（HLS）发布了提案请求，截止日期为11月。最初的HLS是能够满足阿尔忒弥斯三号要求的着陆器：搭载两名宇航员着陆。获胜设计还必须能够演变为“可持续”型，即能够搭载猎户座全部四名宇航员着陆，并重复使用进行多次着陆。可持续着陆器还要求能够在月球门户的近直线晕轨道（NRHO）上往返运行，该轨道将在阿尔忒弥斯四号首次着陆后加入计划。

NASA为响应2024年目标，采取了加速HLS快速采购和开发流程的措施。官方文件描述，NASA“删除了业界认为可能阻碍进度的要求”，包括“较不正式的洞察模式”，减少了技术简报。NASA还选择了固定价格合同模式用于HLS，这种模式通常不适合缺乏明确指导方针和技术成熟度低的项目。

Dynetics的ALPACA、SpaceX的星舰和国家队的集成着陆飞行器（ILV）的渲染图，它们是NASA载人着陆系统计划的决赛入围设计。它们都比阿波罗着陆器大，并且都需要多次发射才能到达月球。（图片来源：NASA）

载人着陆系统计划通过竞争性授予，最初的11份提案在2020年4月缩减为三个决赛设计：Dynetics的ALPACA着陆器、蓝色起源领导的国家队的集成着陆飞行器（ILV），以及SpaceX提出的改进型星舰。NASA预计在2021年初，如果资金允许，将授予两份全面开发合同。

2020年路线图显示了阿尔忒弥斯计划在首次着陆（当时计划于2024年）之外的高层目标。该路线图对月球表面和为火星积累经验给予了同等关注，但图片本身并未为目标附加日期。（图片来源：NASA）

混乱的选拔

特朗普输掉了连任，HLS选拔过程在行政过渡期间进行。与此同时，在要求的33亿美元HLS资金中，国会仅拨款8.5亿美元，不足以选择两个着陆器。HLS选拔截止日期从2021年2月推迟到4月30日。吉姆·布里登斯廷在1月20日卸任前不久表示，该机构需要更多时间评估HLS授予结构和2024年截止日期的可行性。

但当比尔·纳尔逊于5月3日宣誓就任新局长时，NASA已经决定了着陆器。4月16日，该机构宣布星舰HLS作为阿尔忒弥斯三号的唯一着陆器。这一决定来自人类探索与运营任务理事会，由副局长凯西·吕德斯（Kathy Lueders）领导。尽管外表雄心勃勃，星舰HLS获得了“优秀”的管理评级，高于两个竞争对手，并与ILV并列最高技术评级。

蓝色起源和Dynetics向政府问责局提交了抗议，后来蓝色起源于8月向美国联邦索赔法院提起诉讼，指控NASA在选拔过程中给予SpaceX不公平优势。

蓝色起源联邦有限责任公司诉美国

蓝色起源首席执行官杰夫·贝索斯于2019年发布了蓝月着陆器。国家队集成着陆飞行器的着陆段将基于此设计。（图片来源：蓝色起源）

法庭文件和HLS来源选择声明中描述的情况如下：一个由NASA主题专家组成的来源评估小组负责评估每个HLS提案的优点。评估结果将提交给负责“做出选择和最终合同授予决定”的来源选择机构（SSA）。对于这份合同，SSA是凯西·吕德斯。收到评估后，吕德斯的意见是SpaceX的提案为NASA提供了最大价值。

星舰，虽然对于初始着陆能力来说过于奢华，但确实承诺了符合阿尔忒弥斯目标的能力：快速发射节奏、向月球表面交付高质量有效载荷、太空推进剂转移技术、可重用性以及向火星的演进能力。当时，选择星舰可以被视为决定打长期战，服务于当时存在的阿尔忒弥斯目标。

星舰原型SN10在2021年3月翻转执行星舰首次完整着陆剖面。SN10在着陆后不久因燃料泄漏爆炸。（图片来源：Space，通过Flickr）

吕德斯与一名合同官员的进一步讨论维持了SpaceX作为最可行选项，尽管SpaceX的提案存在文书问题。然而，有一个可用的解决方案。NASA的特定合同语言允许“初始非约束性选择”，使合同官员能够提前开始选择后谈判。进行了SpaceX的初始选择，并开始了修订SpaceX提案及其价格的谈判。问题涉及飞行准备审查（FRR）：SpaceX最初只为其HLS活动的最终发射安排了一次FRR，尽管总共有16次发射。通过谈判，SpaceX提交了修订提案，解决了额外FRR的需求，但在定价上没有让步。最终，修订后的提案被接受，SpaceX成为HLS授予者。虽然也考虑了与蓝色起源的类似谈判，但ILV的要价被认为过高，无法通过谈判降低。

需要明确的是，美国联邦索赔法院并未认定NASA违反采购法。蓝色起源声称，如果它知道NASA愿意就要求进行谈判，它会有更好的竞争机会，但蓝色起源提案的差异及其显著更高的要价使这一断言受到质疑。该案于2021年11月被驳回。

政府问责局得出结论，该诉讼给NASA和SpaceX开始正式开展HLS系统工作增加了四个月的延迟。比尔·纳尔逊在拜登整个总统任期内任职，并在多次参议院听证会上为NASA选择星舰HLS的决定辩护。凯西·吕德斯于2023年4月离开NASA，几周后在SpaceX星舰计划担任总经理，直到2025年5月。

一个15层高的初始着陆器

后勤论证很明确：NASA认为它只能合理资助SpaceX的着陆器。SpaceX也正在确立自己作为真正的航天强国的地位，猎鹰9号开创了现代可重用轨道发射。SpaceX最近还实现了首次载人航天能力，迄今为止，龙飞船是唯一进入运营状态的商业载人飞船。公众普遍认为SpaceX推动了极限并取得了成功。

猎鹰9号与龙飞船奋进号堆叠用于Crew-2任务，这是该公司为国际空间站服务的第二次完整机组轮换。（图片来源：SpaceX，通过Flickr访问）

SpaceX提出了有史以来组装和飞行过的最大载人航天器。星舰HLS高约50米，宽9米，甚至比航天飞机还大。所有三个团队都提供了全尺寸模型，但SpaceX到2021年已经在建造和飞行全尺寸星舰原型，这导致了SpaceX提案的高技术评级。

2021年进行的飞行正在验证为地球和火星设计的着陆剖面，期间星舰利用其长机身和控制面进行气动辅助着陆。月球没有大气层，因此星舰HLS不采用这种着陆过程；其长度只是需要安全着陆的沉重空油箱。星舰HLS还依赖一圈十二台独特设计的高位发动机进行最终着陆燃烧。使用星舰主发动机着陆可能会在着陆点炸出一个坑。

截至发布时最新官方发布的星舰HLS航天器渲染图。SpaceX的HLS飞行器比阿波罗宇航员着陆的飞行器高约七倍。（图片来源：SpaceX）

作为其自身运载火箭的上级，星舰HLS在自身动力下进入地球轨道。其大部分燃料消耗在这次爬升中，需要加油活动。SpaceX和NASA的代表经常回避具体数字，但法庭文件声称总共16次发射，包括HLS。首先发射一个专门的仓库星舰进入地球轨道，14艘油轮跟随为仓库加油，最后星舰HLS与仓库对接以加注燃料到达月球，从猎户座接上机组，执行着陆和上升。

考虑到所有这些，SpaceX现在有了一份最高价值45亿美元的多年合同，以及40个月的时间将星舰HLS交付到月球周围的NRHO用于阿尔忒弥斯三号，其中包括一次无人演示着陆和一次船对船推进剂转移演示。迄今为止，SpaceX已进行了13次完全集成的星舰-超重发射，所有这些都代表了初始全栈测试活动，第14次星舰飞行测试预计将是该系统的首次全轨道演示。SpaceX已完成星舰HLS着陆腿、电梯的一些模型测试，似乎已完成开发该飞行器独特的着陆发动机，但除了星舰第三次飞行中的一次小型内部燃料转移外，没有HLS特定硬件飞行过。根据USASpending.gov，SpaceX已收到合同资金的30多亿美元。

星舰HLS与更标准的星舰对接的渲染图，后者充当轨道燃料仓库。（图片来源：SpaceX）

也许星舰HLS的主要明显问题是，其开发的核心首先是运载火箭，其次是着陆器。运载火箭本身已被证明具有挑战性，但并非出乎意料。猎鹰9号于2005年宣布，2020年实现首次载人发射，历时15年。SLS的设计于2011年选定，今年首次载人登月；也是15年。星舰（当时为ITS）于2017年宣布，首次轨道飞行可能于今年9月进行；已经八年了。星舰非常迅速地实现了首次发射甚至重用，但满足其有效载荷要求需要进一步重新设计。星舰所谓的快速开发策略已经未能满足2024年，日期已推迟到其最初的2028年基线。

缓慢而稳定，还是赢得比赛？

中国火箭设计阵容——最右边是长征九号和长征十号。后者已开始以较小的单助推器配置飞行，旨在将中国宇航员送上月球。（图片来源：Shujianyang，维基共享资源）

星舰HLS选择前后的言论非常关注阿尔忒弥斯作为月球到火星计划的概念。星舰HLS是雄心勃勃的，是的，但大规模轨道加油对于火星任务将是必要的，这是阿尔忒弥斯的最终目标。登陆月球是垫脚石，而不是最终目标，而星舰HLS源自为火星设想的系统，服务于这一叙事。2023年5月，NASA获得资金用于额外的着陆器，选择蓝色起源的蓝月Mark 2，这是较小ILV提案的演进，用于2030年的阿尔忒弥斯五号。理想情况下，阿尔忒弥斯将能够依赖两个供应商来维持下一个十年的节奏。

两个月后，2023年7月，中国宣布了其月球计划的加速目标，将目标从松散的“2030年代中期”改为“2030年前”将中国宇航员送上月球。中国以其围绕政府目标组织工业的能力，对美国在航天领域的领导地位构成越来越大的挑战。当中国宣布2030年目标时，他们刚刚完成模块化空间站的组装，实现了2011年首次宣布的目标日期。随着该国在航空航天领域日益增长的声誉，有理由相信2030年是从自信的角度宣布的，而不仅仅是政治声望。

用于将中国宇航员送上月球的揽月着陆器原型在起飞和着陆演练中点火。着陆器由缆绳悬挂以模拟月球重力的减轻。（图片来源：中国载人航天计划）

阿尔忒弥斯三号开始推迟，星舰和SLS都无法在2024年目标前准备好。比尔·纳尔逊迅速开始推动月球竞赛言论，引用对阿尔忒弥斯和中国计划都瞄准月球南极、寻找可能水源的担忧。从来没有两个国家同时在同一行星体的同一区域运作；担忧在于，由于操作手册尚未编写，谁先到达谁将决定规则。比尔·纳尔逊在新闻发布会和采访中表达了他的担忧，即中国可能试图阻止进入他们首先着陆的月球区域，并拒绝与国际社会分享科学发现。

比尔·纳尔逊在2021年5月向国会举起一张照片，显示中国祝融号火星车拍摄的火星表面照片。（图片来源：众议院拨款委员会网络直播，通过SpaceNews访问。）

阿尔忒弥斯的目标日期正在推迟，但所花费的时间被设想为为一种远超阿波罗的能力让路，包括更多着陆、更长停留和更低政府成本。阿波罗被许多人视为一个警示故事，一个目光短浅的仓促计划，在其政治价值耗尽时被取消。阿尔忒弥斯的各个组成部分，包括HLS，都很复杂但能力最优。各个部分结合在一起，为计划创造了强大、灵活的主干，能够展示执行火星任务所需的技术和不断增长的行业工具集。“我们不会在准备好之前飞行。就是这样，”比尔·纳尔逊在2023年接受NPR采访时简单地说，强调需要确保宇航员不会因急于击败中国而受到威胁。但月球竞赛叙事的毒药被国会吞下，随着阿尔忒弥斯越来越接近中国的2030年声明，压力继续增加。月球竞赛言论现在几乎消耗了所有关于阿尔忒弥斯计划的讨论，成为现任NASA局长贾里德·艾萨克曼在批准前的两次参议院听证会的主要讨论点。

特德·克鲁兹在贾里德·艾萨克曼2025年4月提名听证会上，用生成的标语强调局长在与中国竞争方面的责任。（图片来源：NASA/比尔·英格斯）

阿尔忒弥斯在火焰中

大约六个月前，在阿尔忒弥斯二号发射之前，贾里德·艾萨克曼宣布了对整个阿尔忒弥斯计划的全面改革。3月24日举行的后续新闻活动，题为“点火：NASA的月球计划”，详细阐述了这些变化。多年来时间线滑落、压力增加和不愿重新评估积累起来的导火索终于点燃，并爆炸成对阿尔忒弥斯计划和NASA本身的持续改革。

艾萨克曼认为，从相对简单的阿尔忒弥斯二号（一个仅政府、单次发射的努力）直接跳到涉及NASA和SpaceX协调数十次发射的大规模活动，以及随后在阿尔忒弥斯四号上对SLS Block 1B进行重大升级，是一个过于雄心勃勃的飞跃。艾萨克曼还认为，内部2029年着陆估计太接近中国的日期，不足以提供击败中国的信心。

简而言之，阿尔忒弥斯三号现在是一个地球轨道任务，猎户座及其机组将在蓝月Mark 2航天器上进行检查，并与一个几乎未改装的星舰对接，以在所有相关团队中建立进一步的技术准备。从表面上看，特别是与阿波罗的增量测试任务（如阿波罗9号）相比，这一计划变更完全合乎逻辑且有益。

猎户座接近低地球轨道中的蓝月Mark 2原型的渲染图。蓝色起源承诺交付一个具有完全功能加压容积和生命支持的原型，供机组在太空中检查。（图片来源：蓝色起源）

问题涉及时间表。阿尔忒弥斯三号现在目标为2027年；如果首次着陆在内部估计为2029年，那么2027年对于蓝色起源的第一个全尺寸HLS原型（带机组系统）来说是否是可行的交付日期？一个额外的轨道星舰，即使有对接演示和潜在的集成燃烧，是否会给星舰HLS带来提前一年准备好的动力？逻辑变得可疑，但必要的步骤不可能进一步分散。确保美国着陆器在中国之前到达终点的所有事情都必须发生，截止日期不再可协商。