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关于“月球门户”：详解 NASA 未来的月球轨道空间站( 二 )

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上图：加拿大航天局 Canada arm3 的概念图 。
第一阶段将看到两个至关重要的元素的结合：一个提供动力和推进力的模块 ， 以及一个支持人类活动的模块 。对于月球门户 ， 这些组件被称为“动力和推进组件 (PPE)” 以及“居住和后勤前哨 (HALO)” 。美国宇航局希望在不早于 2024 年 5 月的 SpaceX 猎鹰重型火箭的一次发射中 ， 同时发射 PPE 和 HALO ， 成本为 3.318 亿美元 。未来的发布将继续支持月球门户 ， 无论是添加新组件还是交付货物 。
“月球门户”有多大？
前五个组成部分将包括动力和推进组件（PPE）、居住和后勤前哨（HALO）、一个通信和连接模块、一个科学与气闸模块、一个后勤模块（用于储存食物和物资）以及一个机械臂 。 这些组件加起来重达40吨 。 这将是一个简陋的开始 ， 但随着时间的推移 ， 这些核心组件将成为一个更大的空间站的基础 。

上图：月球门户拟议中的配置组件 。
欧洲航天局（ESA）表示 ， 月球门户将为四名宇航员提供为期90天的停留 。 单一的 HALO 模块无法为宇航员提供足够的空间 ， 需要由欧洲航天局建造额外的可居住模块 。 一旦锁在一起 ， 这两个模块将提供4414立方英尺（125立方米）的空间 ， 大约相当于一辆双层巴士的体积 。
月球空间站的组成部分是什么？
动力和推进组件（PPE）将是一个50千瓦的太阳能电力推进航天器 ， 能够提供动力、高速通信和机动能力 ， 比如 ， 姿态控制和轨道转移 。 2019年 ， 科罗拉多州的 Maxar 技术公司与NASA签署了一份3.75亿美元的非固定合同 ， 以开发和建造PPE 。 该模块将使用太阳能电池板来产生为前哨基地供电所需的电能 。

上图：动力和推进组件（PPE）概念图 。
NASA委托诺斯罗普·格鲁曼公司建造一个可居住的加压舱“居住和后勤前哨（HALO）” 。 这家总部位于弗吉尼亚州的公司于2021年7月与美国航天局敲定了一份9.35亿美元的固定价格合同 。 HALO是仿照诺斯罗普·格鲁曼公司现有的天鹅座货物运输载具设计的 。 HALO的直径与天鹅座号相同 ， 但它的长度为20英尺（6.1米） ， 为了容纳机组人员 ， 它将增加约3英尺（1米） 。
HALO 将为宇航员提供一个生活、工作、研究和睡眠的地方 。 工作人员将在这里进行科学实验 ， 派遣地勤人员到地面 ， 并与地球上的地面站通信 。 可居住舱是指挥和控制站的所在地 ， 也将提供对接端口 ， 以支持载人航天器（尤其是猎户座）、月球着陆器和补给任务的到达和离开 。 基本的生命维持将包括循环利用氧气和生产饮用水 。 当然 ， HALO将允许连接更多的栖息地 ， 因为计划在未来几年甚至几十年内扩大月球门户 。

上图：居住和后勤前哨（HALO）概念图 。
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA） ， 正在提供在部署PPE太阳能电池阵列之前和日食期间为 HALO 供电所需的电池 。 而 Canadarm3 将是加拿大航天局对月球门户的贡献 。 智能机器人系统将包括一个28英尺长（8.5米）的手臂 ， 一个更小、更灵活的手臂和一套可拆卸的工具 。
欧空局正在提供高数据速率通信能力 ， 将轨道基地与在地面工作的团队连接起来 。 该模块被称为 ESPRIT （提供加油、基础设施和电信的欧洲系统） ， 还将为科学有效载荷提供额外的燃料和气闸 。 ESPRIT 将有一个窗口 ， 类似于国际空间站上的圆顶天文台 。

上图：“I-Hab”国际居住模块概念图 。
ESA 和 JAXA 还负责第二个可居住模块 ， 称为“I-Hab” ， 或称：国际居住模块 。 该舱将为宇航员提供更多的生活、工作和进行科学研究的空间 。 该舱由泰勒斯·阿莱尼亚太空公司（Thales Alenia Space）建造 ， 作为阿耳特弥斯4号任务的一部分 ， 它可能会在2026年到达月球门户 。
我们将怎么支持这么远的空间站？
月球与地球的平均距离为23.92万英里（38.5万公里） ， 并不是很近 。 后勤将是支持宇航员执行任务的关键 —— 月球门户的建造者们当然不会忽视这一点 。 更重要的是 ， 为深空提供供应链的经验 ， 可以为未来的火星任务提供重要的信息 。

上图：月球门户与SpaceX Dragon XL物流模块对接的概念图 。
2020年 ， 美国国家航空航天局（NASA）宣布 ， SpaceX公司是第一家获得月球门户物流服务合同的美国商业供应商 ， 根据该合同 ， 埃隆·马斯克（Elon musk）领导的公司将向月球空间站运送货物和其他物资 。
SpaceX将需要将加压和非加压货物运输到前哨 。 NASA估计 ， 每一次载人阿耳特弥斯任务就将需要一次运载 。 为此 ， SpaceX将在猎鹰重型火箭上发射其 Dragon XL 航天器 。 Dragon XL将是Dragon的更大版本 ， 每次停靠在月球门户上6到12个月 。 根据SpaceX的说法 ， 一艘 Dragon XL 将能够运送超过5吨的货物 。

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