科技与人工智能在阿尔忒弥斯二号月球任务中的作用

NASA的阿尔忒弥斯二号任务发射SLS火箭和猎户座飞船，标志着人类在月球探测和深空技术领域的历史性飞跃。

阿尔忒弥斯二号任务可能代表着半个多世纪以来载人航天领域最重大的进步。

20世纪的重点是证明到达月球是可以实现的，而这次任务标志着从探测向持续存在的转变。

NASA计划不早于2026年4月1日发射，将四名宇航员送入为期10天的旅程，测试人类耐力和机械精度的极限。

该机组预计将飞行超过50万英里，比历史上任何人类都更远离地球，绕月球远侧飞行，评估未来行星殖民所需的关键系统。

月球。图片来源：NASA

这次任务可作为新技术时代的压力测试。从据称是有史以来建造的最强大的火箭，到猎户座生存服“微型可穿戴航天器”的设计，每一个部件都经过精心设计，以承受太空真空和再入大气层的极端高温。

任务指挥官里德·怀斯曼告诉BBC：“这是一次测试任务，我们已为每一种情况做好了准备。”

实际上，这次航行是建立永久月球基地的前奏，提供最终前往火星所需的数据。

月球探测简史

50多年来，月球表面一直无人亲身踏足。

阿波罗时代以1972年的最后一次任务告终，它证明了人类可以利用20世纪中叶的计算能力到达月球。

虽然阿波罗任务的特点是“旗帜和足迹”的系列行动，但阿尔忒弥斯二号则是通向永久月球存在的关键桥梁。

这次任务计划将四名宇航员送入超过50万英里的旅程，比以往任何人类都飞得更远离地球。

SLS和猎户座飞船技术

驱动阿尔忒弥斯二号的技术的规模是破纪录的。

发射的核心是太空发射系统，据称是NASA有史以来建造的最强大的火箭。

SLS高98米，使用一个装有超过300万升液氢和液氧的核心级，两侧有两个固体火箭助推器。据NASA称，SLS和猎户座的制造要求已将材料科学推向了极限。

位于SLS顶部的是猎户座飞船，它将在10天的航程中容纳机组人员。与阿波罗太空舱不同，猎户座拥有现代化的内部，配备全数字控制面板的玻璃驾驶舱，可在微重力环境下从天花板操作。

还有用于补水的先进饮水机和专门设计的太空厕所，这些是阿波罗宇航员所缺乏的便利设施。

NASA探索地面系统团队的技术人员使用起重机将NASA的猎户座飞船吊装并固定在SLS火箭顶部。图片来源：NASA/Kim Shiflett

然而，猎户座的开发并非一帆风顺。工程师最近更换了飞行终止系统的电气线束，并修复了氦气流系统中一个移位的密封件，确保当SLS最终点火时，每个部件都达到飞行就绪状态。

在人工智能和自动化领域，任务的复杂性需要复杂的数字孪生建模和自主系统。

虽然宇航员将手动驾驶猎户座以测试其操控性，但绝大部分的轨迹和生命支持监测都由先进算法自动处理。

ESM的重要性

虽然SLS提供初始推力，但任务的持久性取决于欧洲服务模块，该模块包含33台发动机。

欧洲服务模块由欧洲航天局和空客公司开发，为飞船提供推进、电力和热控。

猎户座是NASA首个使用太阳能电池板而非燃料电池的载人深空飞行器。四个X形太阳能翼，跨度19米，包含超过15000个砷化镓电池，产生11.2kW的功率，足以供应两个普通家庭用电。

太空中的太阳能电池板示例。图片来源：ESA

由散热器和冷板组成的复杂网络调节猎户座内部温度，保护机组人员和电子设备免受月球环境200°C至-200°C的极端温差影响。

为任务逻辑提供动力的是管理计算机，这些计算机源自波音787的飞行计算机，但经过“加固”和抗辐射硬化，以在范艾伦辐射带中生存。范艾伦辐射带是环绕地球的两个高辐射区域。每台计算机不断检查其他计算机；如果一台因辐射而发生故障，其他计算机会立即否决它。

认识宇航员机组

任务既依赖硬件，也依赖人类的直觉。

四名机组人员——指挥官里德·怀斯曼、飞行员维克多·格洛弗以及任务专家克里斯蒂娜·科赫和杰里米·汉森——带来了数十年的经验。

克里斯蒂娜说：“根据我们发射的时间，根据月球远侧的照明情况……我们可以看到之前从未有人类亲眼见过的月球部分。”

“信不信由你，人类的眼睛是我们拥有的最好的科学仪器之一。”

宇航员还将作为生物实验对象，携带剂量计测量辐射暴露，并提供唾液样本以研究深空如何影响人类免疫系统。

猎户座隔热罩在以25000mph的速度进入大气层时，必须承受2700°C的温度（约为太阳表面温度的一半）。

地球。图片来源：NASA

这次任务将以一次被称为“惊险又可怕”的再入大气层结束。在月球飞越期间，机组人员将与地球失去联系长达50分钟，之后他们将开始为期四天的回家之旅。

如果阿尔忒弥斯二号成功，它将验证有史以来最先进的运输系统，将月球从天空中的遥远光芒转变为人类未来的功能性实验室。

（素材来自：NASA 全球储能网、新能源网综合）