月球门户

月球門戶（英語：Lunar Gateway）太空站，簡稱門戶太空站，是計劃於2020年代在月球近直線暈軌道（英語：near-rectilinear halo orbit）上組裝的太空站。作為阿提米絲計劃的一部分，門戶太空站旨在充當太空人的通訊中心、科學實驗室和居住艙。與國際太空站類似，月球門戶是一個多國合作專案：參與者包括美國太空總署（NASA）、歐洲太空局（ESA）、日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）、加拿大太空局（CSA）和阿聯酋穆罕默德·本·拉希德太空中心（英語：Mohammed bin Rashid Space Centre）（MBRSC）。門戶計劃將成為首個位於低地球軌道以外的太空站。^[1][2]

月球門戶

2030年代的月球門戶太空站，包括獵戶座載人飛船和概念中的可重複使用月球着陸器。
太空站資訊
成員數量	最多4人（計劃）
發射日期	2027年（計劃）
發射載具	獵鷹重型運載火箭 SLS Block 1B運載火箭
發射台	甘迺迪太空中心39號發射台 39-A號發射台 39-B號發射台
任務狀態	研製中
加壓體積	≥125 m3（4,400 cu ft） （計劃）
遠地點	70,000 km（43,000 mi）
近地點	3,000 km（1,900 mi）
軌道傾角	極地近直線暈軌道（英語：near-rectilinear halo orbit） (NRHO)
軌道週期	≈7天
組態圖
截至2022年11月16日的艙段組態圖

預計將在門戶太空站上研究的科學學科包括行星科學、天體物理學、地球觀測、太陽物理學、基礎空間生物學以及人類健康和表現。^[3]截至2024年4月，門戶太空站最初的居住和推進模組的建設正在進行中。^[4][5][6]由包括美國太空總署在內的14個太空機構組成的國際空間探索協調小組（ISECG）認為，在將人類活動擴充到月球、火星以及太陽系更深處的過程中，門戶太空站系統將是至關重要的。^[7]

門戶太空站預計將在2024年後在阿提米絲計劃中發揮重要作用。美國太空總署2025財年預算中為該專案撥款8.177億美元。^[8]雖然該專案由美國太空總署牽頭，但門戶太空站與加拿大太空局、歐洲太空局、日本宇宙航空研究開發機構和商業夥伴合作開發、維護和使用。它將作為無人和載人探索月球南極的中轉站，也是美國太空總署前往火星的「深空運輸（英語：Deep Space Transport）」概念中建議的中轉節點。^[9][10][11]

計劃於2025年發射動力和推進元件(PPE)以及居住和後勤前哨站(HALO)概念圖

第一階段早期網關與動力和推進組件（左）、居住和後勤前哨（中心前景）、和貨運飛船（中心背景）的描繪。

名稱

該太空站原名為深空門戶（Deep Space Gateway，簡稱DSG），在美國太空總署2018年提交的2019年美國聯邦預算提案中更名為月球軌道平台門戶（Lunar Orbital Platform-Gateway，簡稱LOP-G）。^[12][13]2019年2月15日，NASA預算簽署成為法律時，^[14]國會已承諾撥款4.5億美元用於初步研究。^[14][15]

2019年11月，美國太空總署公布了太空站現在的名稱和標誌，標誌靈感來自象徵美國邊疆的聖路易斯大拱門。^[16]

歷史

深太空門戶太空站初是NASA已取消的小行星重新導向任務的一部分^[17]。2017年9月27日，美俄太空當局發表了關於雙方合作的非正式聯合聲明。^[18][19]地月間飛行獲得的資訊和經驗有助於未來月球軌道範圍以外進行的深太空探索。深太空門戶初期將執行在月球附近的暈軌道（NRHO）^[20]。計劃開始實施後，太空站的各個組件將由太空發射系統以獵戶座太空船載荷的形式在任務EM-2至EM-8發射。據俄羅斯太空局稱，他們也可能使用質子-M和安加拉-A5M重型火箭發射載荷或人員。

太空站的能源與推進系統（英語：Power and Propulsion Element，簡稱PPE）質素8至9噸，利用太陽能發電提供50千瓦^[21]的電力為離子推進器供電。離子推進器也可由化學推進器輔助^[22]。

研究

美國太空總署於2017年11月1日委託了5項為期四個月的研究來藉助私人公司之力尋找開發能源與推進系統的經濟方法，這些研究的預算合計240萬美元。波音、洛歇·馬丁公司、軌道科學公司、內華達山脈公司和Space Systems / Loral公司承擔了該研究^[23]。這是繼2016年下一代空間技術探索夥伴關係第二階段（英語：Next Space Technologies for Exploration Partnerships-2，簡稱NextSTEP-2）商業公司研製居住模組之後的又一次計劃。這樣的方式可以用於深太空門戶，也可以用其他商業專案，所以深太空門戶可能也會在NextSTEP方式下開發其他組件^[24]。

組件

泰雷茲阿萊尼亞航天門戶製造團隊在法國康城的工廠前

美國太空總署和洛歇·馬丁公司的員工與太空站處理設施內部的門戶太空站模組訓練模型合影

月球門戶渲染圖

佛羅里達州甘迺迪太空中心太空站處理設施門戶太空站模型艙內的四名太空人

為了支援計劃於2028年進行的首次載人太空站任務（阿提米絲4號），門戶太空站將以僅由兩個模組組成的最小太空站開始：能源與推進模組（PPE）以及居住與後勤模組（HALO）。PPE和HALO都將在地球上組裝，並於2027年一起搭載獵鷹重型火箭發射升空。^[25][26]預計它們將在9到10個月後到達月球軌道。^[27]I-Hab模組由ESA和JAXA共同研發，將作為阿提米絲4號載人獵戶座任務的聯合載荷，搭載在SLS Block1B上發射。^[28]所有模組將採用國際對接系統標準（英語：International Docking System Standard）對接。^[29]

太陽翼

PPE 推進模組

太陽翼

Canadarm3 機械臂

ESPRIT-Lunar Link 通訊

HLS module 對介面

HALO 後勤與居住

ESPRIT-Lunar View observation port and cargo storage

GLS ship 對介面

Fuel storage

Heat radiator

Heat radiator

DST vehicle 對介面

I-HAB 後勤與居住

Utility 對介面

Return shuttle 對介面

計劃模組

• 能源與推進模組（英語：Power and Propulsion Element, PPE）用於為太空站和離子推進器發電，與HALO模組一同發射。
• 居住與後勤模組（英語：Habitation and Logistics Outpost, HALO）為太空站提供長期居住的條件，提供一個獵戶座太空船的對介面，與PPE一同在2027年由獵鷹重型發射。
• 歐洲燃料補給、基礎設施與通訊服務系統模組（英語：European System Providing Refueling, Infrastructure and Telecommunications, ESPRIT）為太空站提供燃料、通訊和一個貨運飛船對介面。其第一部分Lunar Link隨HALO一同發射，第二部分Lunar View將於2029年阿提米絲5號任務發射。
• 月球國際居住模組（英語：Lunar International Habitation, Lunar I-HAB）是一個附加居住艙，將於2028年阿提米絲4號任務發射。
• 加拿大臂3（英語：Canadarm3）是一對機械人遙控機械臂，一大一小，與太空穿梭機加拿大臂和國際太空站加拿大臂2大致相似。
• 乘員科學氣閘艙（英語：Crew and Science Airlock Module）用於支援艙外活動，並為深空運輸（英語：Deep Space Transport）太空船提供對介面，將於2031年由阿提米絲6號任務發射。

參見

• 國際太空站
• 國際月球科研站