美国宇航局为其Artemis计划指望大量未经证实的火箭

周四，  美国宇航局宣布了一项奖项，开始着陆器的最终设计和初步开发，以将人类送上月球，这对Artemis计划是一大进步。要在2024年之前使这些着陆器到达月球表面是一个巨大的挑战，因为要设计，制造，测试和飞行这些复杂的车辆还需要四年多的时间。毕竟，格鲁曼公司在1960年代建造了“月球舱”花了六年多的时间，在NASA签发第一份合同之前，公司已经做了一些准备工作。

但是，假设三个着陆器概念中的至少一个准备在2024年之前实现，那就是“蓝色起源”的“蓝月亮”着陆器，Dynetics的着陆系统或SpaceX的“星际飞船”，仍然存在着如何将其送上月球的问题。美国宇航局尚未确定Artemis III任务在2024年登陆月球的最终结构，剩下四枚火箭可供选择。

值得注意的是，这些火箭都尚未起飞。实际上，对于人类计划，NASA避开了目前最强大的火箭，即“猎鹰”重型火箭和“德尔塔IV”重型助推器，后者已经将NASA的深空猎户座飞船发射到了5,800公里的高度。

取而代之的是，航天局指望至少有两枚新火箭在月球飞行任务之前完成研发并成功进行试飞。当然，这似乎是可能的，但远远不能保证。毕竟，通常被引用的“ 空间就是硬”陈词滥调也确实是真的。这是NASA提议使用的火箭及其状态的外观。

火神半人马座

• 最早推出日期：2021年春季
• 潜在地用于举起Dynetics登陆器或Blue Moon登陆器的元素
• 进入月球轨道的初始能力为13吨

由联合发射联盟在美国空军的资助下开发的“火神半人马”很可能会在该名单上的四枚火箭中首飞。该公司已经在生产飞行硬件。最大的问题是由蓝色起源（Blue Origin）开发但尚未在飞行中证明的火箭BE-4发动机。

但是，考虑到联合发射联盟在任务成功方面的历史记录，“火神”-半人马似乎有可能准备服役。而且如果火箭确实在2021年甚至2022年开始飞行，那么到2024年它应该会拥有丰富的经验。

该公司计划采用六个侧面安装的助推器和一个半人马座上半部，而不是一个发动机，而要使用两个发动机，该公司计划进入月球轨道的初始能力为13公吨。此外，还将有一条“成长之路”来支持更高的未来要求，并且该公司计划在2024年之前将这种更强大的Vulcan配置认证为Artemis任务。

火箭公司首席执行官托里·布鲁诺（Tory Bruno）周四证实，蓝色起源（Blue Origin）和达尼迪克（Dynetics）已与联合发射联盟（United Launch Alliance）进行了谈判。一位消息人士告诉Ars，Dynetics着陆器的基准线是在Vulcan-Centaur上飞行。

太空发射系统

• 最早推出日期：2021年下半年
• 用于猎户座，可能是“蓝月亮”和“迪尼提斯”着陆器
• 月球轨道能力为26吨

NASA的大型SLS火箭将能够向低地球轨道运送26吨重的货物，比SpaceX的Super Heavy助推器以外的任何其他火箭都要多。在国会的指导下，美国宇航局花费了近十年时间和200亿美元开发了这种火箭，但尚未准备好飞行。

NASA的大型SLS火箭有多种潜在用途。如果NASA选择“蓝色起源”或Dynetics着陆器执行Artemis III任务，则四名宇航员将在Orion发射并堆叠在SLS火箭顶部，以进行高月球轨道之旅。在那里，他们将与着陆器会合，并下到水面。SLS还可用于发射“集成”蓝色起源着陆器，该着陆器由三个元素组成，这些元素组合在一起对于任何商用火箭来说都太重了。

SLS助推器定于2021年下半年进行首次试飞。但是，有几个理由对此日期持怀疑态度。 此前 今年，美国航空航天局动了大牌火箭的核心阶段，在密西西比州南部的斯坦尼斯航天中心试验基地。在COVID-19大流行暂时停止工作之前，NASA和波音团队正在努力进行重要的夏季演习。

在“绿色运行”测试中，被压紧的火箭将点燃其引擎并燃烧约八分钟，以模拟升入轨道的过程。但是这些中心已经关闭了一个多月，预计不会马上重新开放。由于波音和NASA工程师担心燃油泄漏，因此也无法保证SLS火箭会通过该测试。2022年试飞似乎更有可能。

新格伦

• 最早推出日期：2021年下半年
• 可能用于发射“蓝月”着陆器的要素
• 月球轨道能力为10或11吨

蓝色起源（Blue Origin）基本上由新格伦（New Glenn）出资，没有指定升空能力来登月，但合理的估计是，火箭的容量将略低于火神（Vulcan）。该公司已提议使用“新格伦”号来发射其着陆器的要素，即上升，下降和转移阶段，以整合在月球轨道上。

目前尚不清楚大型可重复使用的火箭何时发射。Blue Origin的发布日期定为2021年，但似乎有可能延至2022年。为什么？因为除了BE-4引擎之外，我们还没有看到任何实际的硬件测试，除了Vulcan之外，这还将为火箭的第一阶段提供动力。Blue Origin在建筑设施方面做得很好，包括佛罗里达州的一座大型生产厂房，卡纳维拉尔角的发射场以及阿拉巴马州的一家发动机工厂。但是集成和测试New Glenn将会很困难。

Blue Origin雇用了一些业内最优秀的人才，但事实是该公司尚未向轨道发射任何东西。从小型但功能强大的亚谢泼德亚轨道火箭转到大型格伦新车，就像从卡丁车跳到半挂车一样。新谢泼德的推力为110,000磅；新格伦（New Glenn）的电量为385万，是动力的35倍。

但是，当New Glenn开始飞行时，它将对Artemis有用，因为它打算具有完全可重复使用的第一阶段。这意味着火箭的价格可能会低于此列表中的前两个助推器。

超重

• 最早的发布日期
• 用来发射星际飞船
• 月球轨道能力约40吨

SpaceX自筹资金的“超级重型”助推器将完全可重复使用，并且是此列表中功能最强大的火箭，而且它的确不会关闭。带有37架Raptor发动机的火箭将把飞船推进到低地球轨道，然后返回地球。然后，星舰将利用自身的推进力到达月球。

该发射系统的杀手级应用（如果可以正常工作的话）之一是，Starship旨在通过多次超重型发射在低地球轨道上加油。使用这种方法，一艘“星舰”有一天可能能够向月球表面运送100吨甚至150吨。这比该列表上的任何其他启动系统高一个数量级。

到目前为止，SpaceX将开发工作的重点放在了Starship上，因为创始人兼首席工程师Elon Musk认为，构建这种完全可重用的高层是更为艰巨的工程挑战。在今年早些时候接受 Ars 采访时，马斯克（Musk）解释了该公司采用Super Heavy的方法：

“如果我们为舰船制造坦克，那么助推器就是更长的坦克，其基础上有更多的发动机，并且没有隔热层，”马斯克说。“我们会像猎鹰9一样将其放回并降落。我们将使用与舰船相同的圆顶和圆柱截面来制造助推器。如果您要建造一条运输线，那么无论如何您都会在建造一条增压线。唯一真正改变的是后圆顶，您将推力负载传递到助力器中。您拥有31台发动机，可能有37台，相对于车辆的其余部分，推力拱顶显然必须是唯一的。它会使用与船相同或相似的支腿。它的复杂程度较低，因为它不需要任何隔热层，而在发动机方面则更为复杂。”

鉴于SpaceX的疯狂计划，Super Heavy可能最早在2021年就可以飞行，但是如果Starship的开发问题持续存在，可能还要花几年的时间。但是，美国宇航局为其月球着陆器计划提供的新资金似乎有可能帮助SpaceX在其位于德克萨斯州南部的工厂将Super Heavy变成现实。