什麼是 NRHO?Artemis 的月球軌道
Artemis 計畫選擇了一條非傳統的月球軌道——近直線暈軌道(Near-Rectilinear Halo Orbit, NRHO)。這不是一條普通的橢圓軌道,而是在地球與月球引力共同作用下形成的三體軌道,形狀像一條高度拉長的環。
| NRHO 參數 | 數值 |
| 軌道週期 | ~6.5 天 |
| 近月點(北極上方) | ~3,000–3,250 km |
| 遠月點(南極上方) | ~70,000–71,000 km |
| 共振比 | 9:2(每 2 個朔望月完成 9 圈) |
| 駐留時間分布 | ~70% 時間在某一極上方 |
為什麼選 NRHO?
| 優勢 | 說明 |
| 低維持燃料 | 近穩定軌道,軌道維持 Δv 極低 |
| 持續通訊 | 與地球保持不間斷視線聯繫 |
| 低 Δv 登月 | 前往月面(尤其南極)的 Δv 成本低 |
| 平衡設計 | 介於低月球軌道(好到達月面)與遠距軌道(省燃料)之間 |
| Gateway 適用 | 未來太空站 Gateway 將常駐此軌道 |
Artemis II:載人繞月(2026 年 4 月)
太空人
| 職位 | 姓名 | 機構 | 歷史意義 |
| 指揮官 | Reid Wiseman | NASA | — |
| 駕駛員 | Victor Glover | NASA | 首位飛越低地軌道的有色人種太空人 |
| 任務專家 1 | Christina Koch | NASA | 首位飛越低地軌道的女性太空人 |
| 任務專家 2 | Jeremy Hansen | CSA | 首位飛越低地軌道的非美國太空人 |
Artemis II 任務時間線
| 階段 | 時間 | 動作 | 關鍵數據 |
| 1. 發射 | 第 1 天 | SLS 從 KSC 39B 發射,Orion 進入 ~160km 停泊軌道 | SLS 推力 39,000 kN |
| 2. TLI | 第 1 天 | ICPS 上面級執行跨月注入燃燒 | Δv ~3.1 km/s,加速至 40,000 km/h |
| 3. 高地球軌道 | 第 1 天 | 進入 ~24 小時週期橢圓軌道,系統檢查 | 近地操作演練 |
| 4. 出發滑行 | 第 2–5 天 | 飛往月球,途中修正燃燒 | 航行 ~4 天,修正 Δv ~91 m/s |
| 5. 月球飛越 | 第 5–6 天 | 動力飛越月球背面 | 距月面 ~10,300 km(6,400 英里) |
| 6. 返回滑行 | 第 6–9 天 | 自由返回軌道,月球引力自然導引回地球 | 航行 ~4 天 |
| 7. 再入 | 第 10 天 | ESM 分離,Orion 以 40,000 km/h 再入大氣層 | 馬赫 32,太平洋濺落 |
當前狀態:載具在甘迺迪太空中心 VAB 中。2026 年 2 月 2 日進行燃料測試時發現液氫洩漏,2 月 21 日又發現氦氣流量問題,已回滾修復。目標 2026 年 4 月 1 日發射(備用窗口:4/3、4/4、4/5、4/6、4/30)。
Artemis III:近地軌道對接測試(2027 年中)
2026 年 2 月 27 日的重大變更:Artemis III 不再登月,改為近地軌道任務,驗證 Starship HLS 和 Blue Moon 的對接能力,並測試 Axiom AxEMU 太空衣。類似阿波羅 9 號的角色——先在安全環境中測試關鍵系統。
| 步驟 | 動作 | 說明 |
| 1 | SLS 發射 Orion + 4 名太空人至 LEO | — |
| 2 | Orion 與 Starship HLS 在 LEO 對接 | 驗證對接機構與人員轉移 |
| 3 | 太空人進入 HLS 進行系統測試 | 艙內環境、生命維持、通訊 |
| 4 | AxEMU 太空衣 EVA 測試 | 新一代登月太空衣驗證 |
| 5 | 可能與 Blue Moon 進行對接測試 | 視任務規劃而定 |
| 6 | 太空人返回 Orion,再入地球 | — |
Artemis IV:首次登月全流程(2028 年初)
這是自 1972 年 Apollo 17 以來,人類首次重返月球表面。完整任務流程涉及多個航天器在不同軌道的精密協作。
完整任務站點序列
| 站點 | 位置 | 動作 | 載具 | 持續時間 |
| A. 地面準備 | KSC / Starbase | Starship HLS 發射至 LEO + 10–16 次加油 | Starship HLS + Tanker | 數週 |
| B. LEO → NRHO | 跨月轉移 | HLS 從 LEO 飛往月球 NRHO | Starship HLS | ~6 天 |
| C. Gateway 對接 | NRHO | HLS 與 Gateway(PPE+HALO+I-Hab)對接 | Starship HLS | 等待 Orion |
| D. 太空人發射 | KSC 39B | SLS Block 1B 發射 Orion + 4 名太空人 | SLS + Orion | — |
| E. 跨月航行 | 地月轉移軌道 | Orion 飛往月球 | Orion | ~4 天 |
| F. NRHO 入軌 | NRHO | Orion 執行兩次引擎燃燒進入 NRHO | Orion ESM | — |
| G. 人員轉移 | Gateway / NRHO | 2 名太空人從 Orion 轉移至 Starship HLS | — | — |
| H. 月球降落 | 月球南極 | HLS 脫離 Gateway,降落至月面 | Starship HLS | 下降 ~數小時 |
| I. 月面作業 | 月球南極 | 至少 2 次 EVA,科學採樣 | AxEMU 太空衣 | ~6.5 天 |
| J. 月球起飛 | 月面 → NRHO | HLS 上升段返回 NRHO | Starship HLS | — |
| K. 人員回轉 | NRHO | 太空人返回 Orion,轉移樣品 | — | 最多 5 天 |
| L. 返回地球 | 月地轉移 | Orion 離開 NRHO,月球引力助推返回 | Orion | ~4 天 |
| M. 再入濺落 | 太平洋 | Orion 以馬赫 32 再入,降落傘減速 | Orion | — |
月球南極候選著陸區
NASA 從 13 個候選區篩選至 9 個,每個區域約 15×15 km,全部位於月球南極附近:
| 候選區 | 選擇原因 |
| Faustini Rim A | 鄰近永久陰影區(潛在水冰) |
| Peak Near Shackleton | 光照條件優,通訊視線好 |
| de Gerlache Rim 1 & 2 | 地形坡度適中,科學價值高 |
| de Gerlache-Kocher Massif | 地質多樣性 |
| Haworth | 鄰近永久陰影區 |
| Malapert Massif | 高地形,持續地球通訊視線 |
| Leibnitz Beta Plateau | 平坦地形,安全著陸 |
| Nobile Rim 1 & 2 | 鄰近 VIPER 預定探勘區 |
Artemis V:Blue Moon 登場(2028 年底)
| 項目 | 詳情 |
| 著陸器 | Blue Origin Blue Moon Mk.2 + Lockheed Martin Cislunar Transporter |
| 太空人 | 最多 4 人至月面 |
| 表面停留 | ~1 週 |
| 新增設備 | NASA 月球地形車(LTV)、ESA ESPRIT 模組、Canadarm3 機械臂 |
| Gateway 擴展 | ESPRIT(燃料/通訊)+ Canadarm3(機器人操作)對接至 Gateway |
任務關鍵軌道力學數據
| 機動 | Δv | 說明 |
| TLI(跨月注入) | ~3.1 km/s | SLS ICPS 上面級執行,~20 分鐘燃燒 |
| Orion ESM 總預算 | 1.8 km/s | 涵蓋所有修正與入軌燃燒 |
| 中途修正 | ~91 m/s(合計) | 出發與返回途中 |
| NRHO 入軌 | ~149 m/s | 兩次引擎燃燒 |
| 單次軌道修正 | ~35 m/s | 各次修正平均值 |
| 航段 | 耗時 |
| 地球 → 月球(Orion) | ~4 天 |
| 月球 → 地球(返回) | ~4 天 |
| HLS LEO → NRHO | ~6 天 |
| NRHO 一圈週期 | ~6.5 天 |
| Artemis II 總時長 | ~10 天 |
| Artemis IV 總時長 | ~30 天(含月面 6.5 天) |
結論
Artemis 計畫的核心創新不在於重返月球本身,而在於建立一套可持續的月球基礎設施:Gateway 太空站提供常駐軌道節點,NRHO 軌道優化了能耗與通訊,SpaceX 和 Blue Origin 的雙供應商策略確保了競爭與備援。從 Artemis II 的繞月驗證,到 Artemis III 的 LEO 系統測試,再到 Artemis IV 的首次登月——每一步都是為了降低風險、驗證系統,最終實現年度登月的常態化節奏。
參考資料
- NASA: Artemis II Mission Overview — 繞月任務詳細時間線
- NASA: Artemis III Architecture Update (2026/02/27) — 任務重新設計公告
- NASA: Near-Rectilinear Halo Orbit — NRHO 軌道參數
- NASA: Candidate Landing Regions — 月球南極候選著陸區
- NASA: Artemis IV: Building First Lunar Space Station — Gateway 整合
- Wikipedia: Artemis II — 太空人與任務時間線
- Wikipedia: Artemis III, IV, V — 各任務規劃與載具
- Wikipedia: Lunar Gateway — 軌道參數與模組
- Wikipedia: Near-Rectilinear Halo Orbit — 軌道力學
- Artemis Tracker: Mission Overview — 發射窗口與進度追蹤
- NASA OIG: Artemis Program Audit — 成本與進度評估