涵蓋了來自國際合作伙伴元素的 " 門戶 " 完整視圖。對于可持續的月球探索來說，NASA 與商業和國際合作伙伴共同建造的 " 門戶 " 至關重要，它還將作為未來火星任務的樣板。

圖片來源：NASA

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在美國德克薩斯州休斯頓的美國航空航天局（NASA）約翰遜航天中心（Johnson Space Center），月球軌道平臺 " 門戶 "（Lunar Orbital Platform-Gateway，LOP-G，又稱 " 深空之門 "）計劃正在建造一個小型的、人工管理的繞月運行空間站，該空間站將為 NASA 的阿爾忒彌斯（Artemis）計劃提供多種功能上的支持。" 門戶 " 與國際和商業合作伙伴建立了合作關系，支持在深空進行持續的探索和研究，包括為各種來訪的航天器提供對接端口、為宇航員提供生活和工作的空間，以及用于研究太陽物理學、人類健康和生命科學等領域的科學平臺。" 門戶 " 將成為未來幾年開發支持月球和火星探索技術和能力的關鍵平臺。

" 門戶 " 將是人類在月球軌道上的第一個空間站，用于支持 NASA 的深空探索計劃，以及將宇航員送上月球的太空發射系統（Space Launch System，SLS）火箭、獵戶座（Orion）飛船和載人著陸系統（Human Landing System，HLS）。

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NASA 將 " 門戶 " 的開發重點放在了它的前兩個元素，也就是動力與推進元件（Power and Propulsion Element，PPE）以及居住與后勤前哨（Habitation and Logistics Outpost，HALO）上，它們將在商業采購的運載火箭上一起發射。

動力與推進元件

動力與推進元件是一種功率高達 60 千瓦的太陽能電力推進航天器，將為 " 門戶 " 提供動力、高速通信、姿態控制和軌道轉移能力。

2019 年 5 月，NASA 選擇了位于美國科羅拉多州威斯敏斯特的 Maxar Technologies 公司來開發和建造動力與推進元件。

動力與推進元件由位于美國俄亥俄州克利夫蘭的 NASA 格倫研究中心（Glenn Research Center）管理。

居住與后勤前哨

居住與后勤前哨是宇航員在訪問 " 門戶 " 時將居住和進行研究的地方。加壓生活區將為月球前哨提供指揮和控制系統，并為來訪的航天器提供對接端口，例如 NASA 的獵戶座飛船、月球著陸器和后勤補給飛船。居住與后勤前哨模塊將作為 " 門戶 " 整體的指揮、控制及電力分配的主心骨，它還將執行其他的核心功能，包括通過內部和外部有效載荷空間進行科學調查，以及與月球表面探險隊進行通信。

居住與后勤前哨還將利用 " 門戶 " 的國際合作伙伴的貢獻，聚合額外的可居住單元以擴展 " 門戶 " 的功能。在動力與推進元件太陽能電池陣列能被部署之前以及日食期間，日本宇宙航空研究開發機構（Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA）提供的電池將為居住與后勤前哨供電。加拿大航天局（Canadian Space Agency）提供的機器人接口將承載有效載荷，并為加拿大機械臂 -3（Canadaarm3）的操作提供基點。歐洲航天局（ESA）將提供一個月球通信系統，以實現月球表面和 " 門戶 " 之間的高數據速率通信。

居住與后勤前哨由位于美國休斯頓的 NASA 約翰遜航天中心管理。諾斯羅普 · 格魯曼公司（Northrop Grumman）在 2020 年獲得了居住與后勤前哨的初步設計合同，而居住與后勤前哨的剩余內容則由 NASA 和諾斯羅普 · 格魯曼公司于 2021 年 7 月簽署合同最終確定。

"門戶"科學

" 門戶 " 能讓我們獲得在地球表面或地球軌道上無法拍到的地球、太陽、月球和太空擴展視圖，為地球科學、太陽物理學、月球和行星科學、生命科學、天體物理學和基礎物理學研究提供獨特的選擇。

" 門戶 " 的前三個科學儀器已經選定。其中兩個，也就是太陽物理學環境與輻射測量實驗套件（Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite，HERMES）和歐洲輻射傳感器陣列（European Radiation Sensors Array，ERSA），將飛出 " 門戶 "，以監測太陽的輻射環境和太空天氣。由 NASA 戈達德航天中心（Goddard Space Flight Center）領導的 HERMES 將監測對太陽科學研究至關重要的低能太陽粒子，包括太陽風。由 ESA 領導的 ERSA 將監測更高能量的輻射，側重點則是太空天氣。

內部劑量計陣列（Internal Dosimeter Array，IDA）將在居住與后勤前哨內飛行，以研究輻射屏蔽效應，并對癌癥、心血管和中樞神經系統效應的輻射物理模型進行改進，幫助評估宇航員在探索任務中的風險。IDA 由 ESA 建造，上面的其他科學儀器則來自 JAXA。

初次啟動

2021 年 2 月，NASA 選擇 SpaceX 為動力與推進元件和居住與后勤前哨一體化航天器提供發射服務。在地球上整合后，動力與推進元件和居住與后勤前哨計劃最早于 2024 年 11 月在肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center）39A 發射場，搭載獵鷹重型火箭（Falcon Heavy）一起發射。

"門戶"的未來

當宇航員準備登月任務時，他們將需要加壓和非加壓貨物、科學實驗和樣品收集材料等關鍵用品的運送。2020 年 3 月，NASA 宣布 SpaceX 成為美國第一家根據 " 門戶 " 后勤服務（Gateway Logistics Services）合同向 " 門戶 " 運送貨物和其他物資的商業供應商。每個前往 " 門戶 " 的阿爾忒彌斯載人任務預計都將提供一次后勤服務。

" 門戶 " 深空后勤辦公室（Gateway Deep Space Logistics Office）位于美國佛羅里達州的 NASA 肯尼迪航天中心。

" 門戶 " 國際合作伙伴將為 " 門戶 " 空間站做出重要貢獻，包括先進的外部機器人、額外的居住空間和燃料添加能力。

歐洲航天局

2020 年 10 月，ESA 與 NASA 簽署了一項協議，以提供居住艙和加燃料艙，增強與 " 門戶 " 的月球通信以及另外兩個獵戶座服務艙。

ESA 提供的國際居住艙（International Habitation module，I-HAB）將增強 " 門戶 " 在科學研究、生命支持系統和宇航員生活區的功能，這些功能可實現更長持續時間的載人 " 門戶 " 任務。

歐洲燃料艙還將包括宇航員的觀察窗。

增強型月球通信模塊將在發射前與居住與后勤前哨模塊集成在一起，并在 " 門戶 " 和月球表面元件之間提供高速通信中繼。

加拿大航天局

2020 年 12 月，加拿大與 NASA 簽署協議，參與 " 門戶 " 的建設并提供先進的外部機器人技術。

CSA 提供的外部機器人系統包括用于 " 門戶 " 的下一代機械臂，加拿大機械臂 -3。加拿大機械臂 -3 將以端到端移動的形式前去 " 門戶 " 外部的許多位置，其錨定的 " 手 " 將插入專門設計的接口。

CSA 還將為 " 門戶 " 模塊提供機器人接口，這些借口將允許有效載荷的安裝，包括安裝在 " 門戶 " 首批元件上的前兩個科學儀器。

日本宇宙航空研究開發機構

2020 年 12 月，日本與 NASA 敲定了一項協議，為 " 門戶 " 的國際居住艙提供多項功能，這將成為 " 門戶 " 生命支持能力的核心，以及在阿爾忒彌斯任務期間宇航員生活、工作和進行研究的額外空間。

JAXA 的計劃貢獻包括國際居住艙的環境控制和生命支持系統、電池、熱控制和圖像組件，這些組件將在發射前由 ESA 集成到居住艙中。這些能力對于載人和非載人期間持續的 " 門戶 " 操作至關重要。