Artemis 計畫中的 SpaceX Starship:角色、合約與技術全解析 - 太空科技封面圖
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Artemis 計畫中的 SpaceX Starship:角色、合約與技術全解析

從 28.9 億美元的 HLS 合約到 10 次軌道加油,深入剖析 SpaceX Starship 在 Artemis 重返月球計畫中的關鍵角色,並與 Blue Origin 方案比較。

2026年3月12日

Artemis 計畫:重返月球的全景

Artemis 是 NASA 自阿波羅以來最雄心勃勃的載人太空計畫,目標是在 2028 年將太空人送回月球表面。截至 2025 年,審計署估計累計投入約 930 億美元。SpaceX 的 Starship 在其中扮演了不可或缺的角色——月球著陸器。

Artemis 任務總覽

任務預計日期太空人載具目標著陸器
Artemis I2022/11(已完成)無人SLS Block 1 + Orion25.5 天測試飛行,繞月軌道,隔熱罩驗證
Artemis II2026/04/014 人SLS Block 1 + Orion10 天載人繞月飛行,自由返回軌道
Artemis III2027 年中4 人SLS + OrionLEO 對接測試(2026/02 重新設計,取消登月)Starship HLS + Blue Moon 對接測試
Artemis IV2028 年初4 人SLS Block 1B + Orion + Gateway首次載人登月(原 Artemis III 目標)Starship HLS
Artemis V2028 年底4 人SLS Block 1B + Orion + Gateway第二次登月 + 月球車部署Blue Moon
Artemis VI+2029+TBDTBD年度登月任務輪替使用

重要更新:2026 年 2 月 27 日,NASA 署長 Jared Isaacman 宣布「航線修正」——原本的 Artemis III 登月任務改為近地軌道對接測試(類似阿波羅 9 號模式),首次登月延至 Artemis IV。這增加了一次任務,但提高了整體安全性與節奏。

SpaceX 的 Artemis 合約

合約金額授予日期範圍已支付里程碑
HLS Option A28.9 億美元2021 年 4 月開發 Starship HLS + 1 次無人示範著陸 + 1 次載人登月49 個(截至 2025 中)
HLS Option B11.5 億美元2023 年 11 月第二次載人登月任務進行中
合計~40.4 億美元已支付 ~27 億

SpaceX vs Blue Origin 著陸器比較

比較項目SpaceX Starship HLSBlue Origin Blue Moon Mk.2
合約金額40.4 億美元34 億美元
任務指派Artemis III(LEO 測試)+ Artemis IV(登月)Artemis V(登月)
表面人數2 名太空人最多 4 名太空人
表面停留~6.5 天最長 30 天(可重複使用配置)
推進劑液態甲烷 + 液態氧液態氫 + 液態氧
高度~50 m~16 m
軌道加油需要 10–16 次加油飛行不需要(Cislunar Transporter 提供推力)
可重複使用月球版不返回地球(消耗式)設計為可重複使用
合作夥伴SpaceX 獨立Lockheed Martin + Draper + Boeing

Starship HLS 技術規格

規格詳情
高度~50 m(約 15 層樓)
與標準版差異無隔熱瓦、無氣動翼面(不返回地球大氣層)
推進劑液態甲烷 + 液態氧(與標準版相同)
軌道加油需求10–16 次 Starship Tanker 飛行
加油架構Starship Depot(LEO 推進劑儲存站)+ Tanker 接駁
月球軌道NRHO(近直線暈軌道)
表面太空人2 人
EVA 計畫至少 2 次艙外活動
降落方式機身中段高位 RCS 推進器(避免月壤噴射)
船員電梯有(從 50m 高度運送人員至月面)

Starship HLS 加油流程

步驟動作說明
1發射 Starship HLS 至 LEO無人,空載狀態
2發射 Starship Depot 至 LEO推進劑儲存站
3發射 10–15 次 Starship Tanker將推進劑運至 Depot
4Depot 向 HLS 轉移推進劑軌道對接加油
5HLS 從 LEO 飛往月球 NRHO約 6 天航行
6HLS 在 NRHO 等待 Orion 太空人與 Gateway 或 Orion 對接

Artemis 載具角色分工

載具角色關鍵規格每次發射成本
SLS從地球發射太空人(Orion)至月球轉移軌道Block 1: 95t LEO / Block 1B: 105t LEO,不可重複使用20–41 億美元
Orion深空載人太空艙(地球 ↔ 月球軌道)4 人、獨立飛行 21 天 / 對接 6 個月含於 SLS 成本
Gateway月球軌道迷你太空站PPE(推進)+ HALO(居住),NRHO 軌道Falcon Heavy 發射(2027)
Starship HLS月球著陸器(NRHO → 月面 → NRHO)2 人至月面、~6.5 天停留28.9 億合約的一部分
Blue Moon月球著陸器(Artemis V 起)最多 4 人、最長 30 天34 億合約的一部分

SLS vs Starship 成本比較

指標SLSStarship
每次發射成本20–41 億美元~1 億美元(目標:1,000 萬)
可重複使用完全消耗式設計為完全可重複使用
LEO 載荷95–105 噸100–200 噸
研發成本~230 億(2011–2025)~50 億(SpaceX 私人 + NASA 合約)
發射頻率每年最多 1 次設計為數天/數週間隔

當前進度(截至 2026 年 3 月)

里程碑狀態
Artemis I✅ 已完成(2022/11–12),161 項測試目標達成
Artemis II⏳ 載具在 VAB 中,2026/02 發現氦氣流量問題,目標 2026/04/01 發射
Starship 推進劑轉移測試⏳ 目標 2026 年完成
Starship 無人月球著陸🔜 推進劑轉移後進行(2026–2027)
Artemis III(LEO 測試)📋 2026/02 重新設計,目標 2027 年中
Gateway PPE+HALO 發射📋 2027 年以 Falcon Heavy 發射
Artemis IV(首次登月)📋 目標 2028 年初——自 Apollo 17(1972)以來首次

結論

SpaceX Starship 在 Artemis 計畫中扮演的角色看似單純——月球著陸器,但其背後的技術鏈極為複雜:軌道加油、推進劑儲存站、長時間低溫推進劑管理、月面精準降落。這些技術一旦驗證成功,不僅服務於 Artemis,更將成為火星任務的基礎架構。40 億美元的 NASA 合約,買的不只是一台著陸器,而是人類走向深空的基礎設施。

參考資料

  • NASA: Artemis Program Overview — 任務總覽與時間表
  • NASA OIG: Artemis 計畫審計報告 — 930 億美元累計支出
  • NASA: SpaceX HLS Contract Award — Option A 28.9 億美元合約
  • SpaceNews: NASA Awards SpaceX $1.15B Option B — 第二次著陸任務合約
  • NASA: Blue Origin Sustaining Lander — 34 億美元 Artemis V 合約
  • NASA: Artemis III Architecture Update (2026/02/27) — 任務重新設計公告
  • GAO: Artemis Program Assessment — 加油飛行次數估算
  • Wikipedia: Starship HLS — 技術規格與設計差異
  • Wikipedia: Space Launch System — SLS 規格與成本數據
  • Wikipedia: Lunar Gateway — Gateway 軌道參數

月球軌跡比較:Apollo vs Artemis II

月球公轉軌道
Apollo 軌跡
  • - 月球軌道插入(LOI)減速進入環月軌道
  • - 繞月多圈後登月艙分離、登陸月表
  • - 任務時間:約 8–12 天
Artemis II 軌跡
  • - 自由返回軌跡(free-return trajectory)
  • - 繞行月球遠端,不進入月球軌道
  • - 任務時間:約 10 天

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