美国阿耳忒弥斯二号载人绕月任务可能无法在明年9月发射

文摘   2024-10-18 22:30   上海  

2021年3月,在移动发射器1(Mobile Launcher 1, ML1)上垂直转运中的SLS首发火箭


2024年10月17日,美国政府问责办公室(GAO)发布了题为《NASA阿耳忒弥斯任务:探索地面系统计划应加强计划决策(NASA Artemis Missions: Exploration Ground Systems Program Could Strengthen Schedule Decisions)》的报告。


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报告重点(Credit: GAO)

报告指出,美国国家航空航天局(NASA)的探索地面系统(Exploration Ground System, EGS)计划的推迟,将可能使阿耳忒弥斯二号错过2025年9月的发射计划。

EGS由NASA设在肯尼迪航天中心的办公室管理,负责建造支持太空发射系统(SLS)火箭和猎户座(Orion)发射的地面基础设施。报告主要针对需要翻新的移动发射器1(Mobile Launcher 1, ML1)和全新建造的移动发射器2(ML2)。


支持前三次SLS火箭发射的ML1(Credit: Stephen Clark)

移动发射器和SLS火箭基本上是80年代航天飞机时代的遗产,猎户座飞船也没好到哪里去(后面会提及)。因为陈旧的技术和贪婪低效的军工复合体,NASA阿耳忒弥斯计划在花了1,000亿美元后,竟然还没有将一个宇航员送上天。

1、阿耳忒弥斯二号面临的窘况

今年年初时,移动发射器1(ML1)翻新完成时间,仍要比阿耳忒弥斯二号的发射计划早几个月。然而到今年10月,最新计划已经将这几个月全部分配给了ML1测试期间可能遇到的技术问题。一旦过程中出现反复,加上火箭与地面系统的联调测试,发射时间很可能会滑到2026年。


然而,阿耳忒弥斯二号任务还有一个更加棘手的挑战—隔热瓦烧灼剥离问题。目前,NASA还未公布阿耳忒弥斯一号任务猎户座飞船隔热瓦问题审查后的任何信息。而阿耳忒弥斯2号任务的猎户座飞船底部已经安装了同类隔热瓦。


NASA需要决定是继续使用当前的隔热瓦,还是进行更换。NASA发言人表示,隔热瓦问题的调查仍在进行中,该机构还未做出决定。


在2022年底的阿耳忒弥斯1号(Artemis I)任务无人试验飞行后,猎户座(Orion)飞船团队发现了试飞中的一项重大缺陷:在飞船重入大气层过程中的温度达到2,760摄氏度时,隔热罩的部分结构意外剥离。


技术人员在阿耳忒弥斯1号任务之后检查猎户座飞船隔热板(Credit: NASA)


按照此前的计划,飞船将在10天绕月任务结束重入大气层时,遭遇同样的热冲击。



阿耳忒弥斯1号任务之后猎户座飞船隔热板烧灼情况(Credit: NASA)


按照目前的烧灼情况,隔热材料的部分缺失,在载人场景中并不会影响宇航员安全返回地球。然而,按照飞船的设计,这种名为Avcoat的隔热材料被设计为再入过程中以可控的方式发生部分侵蚀,而不是形成碎片从隔热罩上掉落,并留下坑洞的情况。对于人员安全为第一要务的载人航天,这种情况几乎是不能容忍的。


2、阿耳忒弥斯三号和四号的移动发射器

按照计划 ML1还将支持阿耳忒弥斯三号任务的发射,该任务将是NASA新世纪的首次载人任务,计划在2026年9月发射。但是由于载人登月系统(HLS)和月球服无法按时交付的风险,发射时间预计将不早于2027年ML1翻新的计划也要等执行完耳忒弥斯二号任务后,才能最终确定。

EGS的另一个任务是建造一个全新的移动发射器-ML2,用于支持具备更强载荷发射能力的太空发射系统Block 1B(SLS Block 1B)运载火箭,首飞火箭计划在2028年9月发射阿耳忒弥斯四号载人登月任务,并将同步搭载月球门户(Lunar Gateway)舱体。

报告指出ML2取得了一些进展,例如修改设施以适应处理和发射更大的火箭。然而,还有很多工作要做,其中一些工作要等到阿耳忒弥斯三号发射后才能开始。

3、太空发射系统会被NASA抛弃吗?


不管是箭上还是地面,太空发射系统与星舰相比,真的已经是一种“史前的存在了。本号认为NASA终究会把SLS作为淹没成本全部抛弃,这只是时间问题。


SpaceX星舰(Credit: John Kraus)


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