“阿爾忒彌斯”計劃管理模式分析

翟冠華 范嵬娜（北京空間科技信息研究所）

“阿爾忒彌斯”計劃（Artemis Program）是美國發起并主導，由商業和國際伙伴共同參與的月球及深空探測項目，是美國國家航空航天局（NASA）未來十年空間探索及載人航天任務的核心，旨在確立美在空間探索及載人航天領域的領導地位。該計劃將在月球表面建立“阿爾忒彌斯大本營”，在月球軌道上建造“門戶”（Gateway）空間站，開展無人和有人探索及科學研究活動。“阿爾忒彌斯”計劃分為兩個實施階段：一是通過實施阿爾忒彌斯-1～3 任務，分步實現無人飛行、載人環月及載人登月目標；推進“商業月球有效載荷服務”（CLPS）計劃，為后續任務提供科學研究和技術驗證支撐。二是實施阿爾忒彌斯-4 等后續任務，包括建設“門戶”空間站，在月球南極建立月球基地，為開展載人火星任務奠定基礎。本文基于“阿爾忒彌斯”計劃，按照組織架構、工程建設、科學任務、技術研發和國際合作多個維度梳理其現行管理模式，并總結整體特點。

1 組織架構

“阿爾忒彌斯”計劃的國內管理及國際合作采取不同組織架構。

1）國內管理層面，NASA 采用三級組織管理體系架構牽頭領導“阿爾忒彌斯”計劃（見圖1）。體系架構的第一級是跨部門聯合委員會，由局長辦公室太空架構總監擔任主席，負責跨部門協調，實施機構戰略指導，并根據NASA 局長的決定進行委員會成效評估。體系架構的第二級由3 個主要任務部門組成：①探索系統開發任務部負責“阿爾忒彌斯”計劃工程建設抓總管理和任務推進，具體通過其下設的月球到火星計劃辦公室落實，該辦公室負責硬件開發、任務集成和風險管理，領導長期發展規劃執行，以支持未來的火星任務；②科學任務部負責制定并推動實現“阿爾忒彌斯”計劃科學目標；③空間技術任務部負責關鍵探索技術的研發。此外，NASA 國際與機構間關系辦公室、總法律顧問辦公室、飛行運行部及其他相關部門也為其提供支撐。體系架構的第三級是具體執行任務的各航天中心，主要負責“阿爾忒彌斯”計劃方案論證、研發和運營階段的管理，以及對制造不同部件承包商的各項活動進行監督指導。

圖1 NASA“阿爾忒彌斯”計劃三級組織管理體系架構

2）國際合作層面，NASA 協同國務院推動《阿爾忒彌斯協定》國際簽署拓展，并從工程建設及太空治理兩個維度積極開展國際合作。工程建設方面，整體上NASA 通過雙邊機制建立同各參與國的磋商渠道，而各參與國之間并無基于“阿爾忒彌斯”計劃的磋商渠道，由此確立并加強美國的主導地位；僅在“門戶”項目中設立三層多邊委員會架構，進行工程實施管理與伙伴間協調。太空治理方面，NASA 通過舉行各國機構間會議、圍繞特定議題成立工作組的方式，領導《阿爾忒彌斯協定》簽署國開展國際規則磋商討論及任務協調工作。

2 工程建設管理模式

“阿爾忒彌斯”計劃工程建設由NASA 月球到火星計劃辦公室負責監督，包括空間發射系統（SLS）、“獵戶座”（Orion）飛船、探索地面系統（EGS）、載人著陸系統（HLS）、航天服、“門戶”空間站,以及更多與深空探測有關的系統建設?！鞍栠瘡浰埂庇媱澒こ萄兄乒芾砑軜嬋鐖D2 所示。

圖2 “阿爾忒彌斯”計劃工程研制管理架構

1）空間發射系統。該計劃由馬歇爾太空飛行中心管理，由多個辦公室負責開發、管理和執行系統的不同組件。系統由計劃經理負責計劃運作，包括履行計劃、機構、技術、安全、成本和進度承諾，由系統工程和集成辦公室負責整個運載火箭的開發和集成，系統各組件辦公室的職責包括確保在設計和開發硬件及相關系統時實現安全、進度、性能和成本目標等，在行政和計劃方面向SLS 計劃辦公室報告。

2）“獵戶座”飛船?！矮C戶座”計劃由NASA和外部實體合作開展。參與計劃的NASA 機構包括探索系統開發任務部、月球到火星計劃辦公室、“獵戶座”計劃辦公室，以及NASA 各中心；外部實體包括主承包商洛馬公司（LM）、分包商、供應商和歐洲航天局（ESA）?！矮C戶座”計劃辦公室位于約翰遜航天中心，負責控制該計劃的技術目標、進度和成本；按職能劃分包括規劃和控制、發射中止系統、乘員和服務艙、電子和動力系統、飛行操作、ESA 集成、飛行測試辦公室和航天器總裝等獨立辦公室，并將職責下放至各辦公室的管理人員。

3）探索地面系統。該系統位于NASA 佛羅里達州肯尼迪航天中心，其任務是將肯尼迪航天中心從只面向政府發射的綜合發射場轉變為能夠處理多種不同類型航天器和運載器（包括政府和商業）的航天發射場。2023 年1 月，肖恩·奎因開始擔任系統計劃經理，領導團隊開發和運行必要系統，以裝配和發射空間發射系統及“獵戶座”飛船。

4）載人著陸系統。其由馬歇爾太空飛行中心的“載人著陸系統”計劃辦公室管理，負責監督所有系統部件的驗證、確認和認證，以確保飛行準備要求符合NASA 對乘員安全和載人評級標準的要求。

5）航天服。約翰遜航天中心的艙外活動（EVA）辦公室通過其“艙外探索活動”（xEVA）計劃管理艙外活動探險裝置（xEMU）和NASA 艙外活動的開發。2019 年7 月，NASA 決定利用xEMU 執行月球表面任務，xEVA 計劃被移至“門戶”項目下。EVA 辦公室由EVA 方案、規劃和控制辦公室、EVA 硬件辦公室、EVA 集成和運行辦公室，以及EVA 戰略集成辦公室組成。

6）“門戶”空間站。“門戶”項目由位于約翰遜航天中心下設的辦公室負責管理。喬恩·奧蘭森擔任“門戶”計劃經理，負責“門戶”空間站各個組件的開發管理工作；待“門戶”空間站在軌組建完成后，由肯尼迪航天中心“門戶”深空后勤辦公室負責領導深空商業供應鏈，采購貨物、設備和消耗品的運輸服務，以實現對月球和火星的探索。

3 科學任務管理模式

NASA 參考既定行星科學界優先事項，對阿爾忒彌斯-3 期間可實際執行的科學任務評估，厘清科學研究優先順序，以使“阿爾忒彌斯”計劃科學目標建立在已有研究基礎上，并具有廣泛包容性。

按照“阿爾忒彌斯”計劃的兩個階段，科學任務部負責管理的科學任務相應分為兩個部分：一部分是第一階段利用CLPS 計劃實施的部分科學任務，為實現載人登月提供支持；另一部分是第二階段載人登月后實施的一系列科學任務，其中后者是科學任務部的工作重點。

1）第一階段科學任務主要為2019 年提出的“月球發現與探索項目”（LDEP）。該項目由科學任務部分管探索任務的助理副局長主管，由科學任務部下設的探索科學戰略與集成辦公室（ESSIO）具體管理，負責協調科學任務部內部、商業及國際合作伙伴的行動，并通過約翰遜航天中心的CLPS 計劃辦公室完成發射。目前正在研制“揮發性物質極地探索月球車”（VIPER）和“月球開拓者”（Lunar Trailblazer）衛星，VIPER 已于2023 年6 月下旬完成新一輪車器分離嚴格測試，“月球開拓者”衛星于2023 年8 月中旬完成最后一個科學載荷的組裝。

2）第二階段為載人登月后實施系列科學任務?？茖W任務部下設阿爾忒彌斯-3 科學定義小組（SDT），基于行星科學界的優先事項制定科學目標，形成了《月球探索計劃概述》中的科學戰略。SDT 由NASA 分管科學任務部的副局長領導，小組成員包括聯邦政府官員和具有月球科學專業知識的專家顧問，成員由科學任務部行星科學部門主管及科學任務部副部長同意后確定。NASA 通過月球表面有效載荷和研究調查（PRISM）提案征集活動，遴選旨在有效實現其科學目標的提案，為后續任務和最終建立“阿爾忒彌斯”月球基地提供最大的前期支撐。

4 技術研發管理模式

NASA 通過空間技術任務部實施“阿爾忒彌斯”計劃所需的關鍵技術研發工作，建立包絡各類國際伙伴的開放性聯盟，利用與其他政府機構、商業伙伴和行業專家的合作關系，快速推進和驗證跨領域能力。

為推動原位資源利用、月表能源、月面挖掘與建造、極端環境生存、月塵去除及極端環境到達等關鍵探索技術研發，空間技術任務部提出“月表創新倡議”（LSII），覆蓋“阿爾忒彌斯”計劃的兩個階段。空間技術任務部下屬的技術成熟部門負責LSII 的管理與實施，部門主管為計劃負責人。技術成熟部門在LSII 下設“月表創新聯盟”（LSIC），由技術成熟部門與約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）共同運營管理，支撐主體包括學術界、工業界及政府專家，圍繞開發關鍵探索技術提出建議，以制定統一、可執行的戰略。截至2023 年9 月底，LSIC 已吸引美國國內50 個州、華盛頓、關島、波多黎各和來自57個國家的3000 多名參與者加入。

5 國際合作管理模式

NASA 從工程建設及太空治理兩個維度積極開展“阿爾忒彌斯”計劃國際合作。工程建設方面，主要通過NASA 與各參與國的雙邊機制確定任務分工并溝通實施進度，僅“門戶”空間站項目（擬）建立常態化多邊管理機制；太空治理方面，依托多邊機構會議及工作組推動規則研究制定、開展月球探索任務協調。

國際工程管理模式

整體上，NASA 與合作伙伴通過雙邊機制開展工程任務管理，把控工程任務實施進度，確保國際合作推進效率。航天國際合作通常以簽署合作聲明或其他協議等為機制載體，目前“阿爾忒彌斯”計劃公開的合作文件為《阿爾忒彌斯協定》，其性質是單一國家主導的多個雙邊協定組合，截至2023 年12 月，已吸引全球33 個國家簽署；此外，NASA 也與各參與方簽訂其他類型合作文書，以確定合作伙伴為該計劃提供的具體能力支撐，如太空飛行硬件、機器人技術和月球通信導航等，現已確定參與工程建設的國際伙伴包括ESA、日本、加拿大、意大利、西班牙及澳大利亞等。

僅繼承自“國際空間站”（ISS）的“門戶”項目計劃建立多邊管理機制。NASA 從項目管理、任務協調、運營運控、資源使用、標準制定、驗收審查、技術培訓等方面對“門戶”項目進行全面領導，參與各方負責管理自己部分的“門戶”詳細設計和開發活動，以及相關模塊的運行和使用?！伴T戶”項目建立了多邊協調委員會（GMCB）、多邊項目委員會（GMPB）和項目控制委員會（GPCB），覆蓋全部“門戶”項目參與國，并且均由NASA 代表擔任主席，在無法協商一致時行使最終決策權。

國際規則磋商機制

目前，NASA 在多邊機構會議及工作組框架下推動規則磋商、開展任務協調。一是機構間會議?！栋栠瘡浰箙f定》簽署方目前已舉辦兩次會議，分別在2022 年和2023 年的國際宇航大會（IAC）期間就負責任外空行為、月球探索透明度和安全性、促進與新興航天國家合作等主題展開討論。二是工作組。簽署方于2022 年首次機構會議上提議成立工作組，旨在解決技術等問題，波蘭和巴西共同擔任“阿爾忒彌斯協定新興航天參與者工作組”主席，旨在根據《阿爾忒彌斯協定》原則，尋求促進新興航天國家參與空間研究和探索的方法；美國擔任“減緩和避免干擾以促進月球活動安全工作組”主席，重點討論一套活動準則以管理未來的月球任務。兩個工作組將政策建議草案提交至2023 年IAC 會議期間的機構間會議，由3個聯合主席國家的代表對過去一年的工作組研究成果進行介紹。

6 結束語

“阿爾忒彌斯”計劃國內工程建設管理模式源于NASA 項目管理模式，即由一個任務部牽頭負責特定項目抓總管理，其他任務部提供支持，并領導NASA 下屬的10 個研究中心實施完成；在科學任務方面，SMD 通過廣泛征集科學界信息輸入及意見反饋，確定最高優先科學目標，并為后續任務提供前期科研基礎；在航天員選拔方面，“阿爾忒彌斯”計劃僅“門戶”空間站航天員由多邊機制管理，參與其他任務的航天員則由NASA 與合作伙伴通過雙邊的方式確定，側重于NASA 主導權構建；在規則磋商交流方面，NASA 強調盡可能擴展合作“朋友圈”，廣泛聯合力量以實現主導月球及深空探測規則體系的目的?！鞍栠瘡浰埂庇媱澒芾砟Ｊ竭x擇與構建，均為確保工程任務順利推進、主導深空探測規則體系發展，以及牢固美國全球航天領導地位等目標而服務。