◥这是9月2日在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心拍摄的新一代登月火箭“太空发射系统”。 新华/法新
记者 赵恩霆 整理
发射演练故障频出
作为美国新一代大推力重型运载火箭,SLS今年3月17日在佛罗里达州肯尼迪航天中心首次公开露面。按路透社的说法,SLS的亮相是美国重返月球计划的里程碑事件。当天,98米高、顶端搭载有“猎户座”飞船的SLS离开航天器总装大楼,由于总重量达2608吨,它通过一台大型牵引装置向6.5公里外的39B发射台缓慢移动。NASA当天专门直播了这一过程,大约1万人来到现场观看。
3月18日,SLS运抵发射台。按计划,演练结束后,任务团队将对所有数据进行分析评估,最终确定“阿耳忒弥斯1号”任务的具体发射日期。这一无人绕月试飞任务是让3个穿着宇航服、装有辐射探测器的人体模型乘坐“猎户座”飞船完成绕月飞行。
4月1日,SLS开始进行首次发射演练。据NASA介绍,当天完成了在发射台用水填充消声系统等操作,第二天启动了火箭的核心级电源。此外,演练内容还包括为火箭加入推进剂、发射倒计时操作,以及模拟升空前约10秒故意停止倒计时,以演示停止发射并排出火箭中推进剂的情况,为“阿耳忒弥斯1号”无人绕月试飞任务作最后的测试准备。整个地面演练持续至4月3日,其间发射台附近的避雷塔遭遇4次雷击。
实际上,NASA在今年4月先后进行了三次发射演练,月初的那次演练因风扇故障中断,第二次演练因阀门故障未能完成,第三次工作人员为火箭核心级加注低温液态氢和液态氧燃料,随后发现液态氢泄漏,演练因而中断。4月下旬,SLS被从发射台上撤下,并被转运回航天器总装大楼。当时,NASA探测系统开发负责人惠特迈耶说,绝对会再进行一次发射演练。
下个窗口期10月中旬
NASA原计划在6月6日至16日的窗口期启动“阿耳忒弥斯1号”任务,但4月三次演练失败后,NASA不得不在6月18日至20日进行第四次演练。然而,其间加注燃料过程因备用气态氮输送装置出现问题而暂停,火箭核心级箭体燃料加注基本完成后,工作人员为上级箭体加注燃料时又出现液态氢泄漏等问题。另外,发射倒计时10分钟演练原计划进行至发射前数秒停止,但实际上进行到发射前29秒就因故中断了。
发射演练接连遇挫,导致SLS的首次发射任务被迫推迟。直到8月20日,NASA才官宣SLS最早将在8月29日首次发射,同时给出后续两个发射窗口期——9月2日或5日。如果一切顺利,SLS搭载的“猎户座”飞船将在10月10日返回地球。到了8月29日,SLS却因一个引擎排气出现问题,导致引擎无法达到适合发射的温度范围,首次发射被迫叫停。据《纽约时报》报道,当时还出现了液态氢燃料泄漏问题。
然而,NASA在9月3日再次宣布,原定于当天升空的SLS因燃料泄漏问题取消发射。据美联社报道,发射任务团队当天清晨开始向火箭加注超低温液态氧和液态氢燃料,但没多久火箭底部发动机部位突然出现大量液态氢泄漏。工作人员随后阻断液态氢流动,重新密封相关部位,当燃料再次流动起来后,泄漏问题重现。当时,液态氧罐已加注56%,液态氢罐则加注了8%。据报道,工作人员3次尝试解决问题,但均以失败告终。
NASA局长纳尔逊3日说,下一次尝试发射要至少等到10月中旬,部分原因是避免与10月初向国际空间站派驻宇航员的日程安排发生冲突。另据路透社报道,在太空领域发射当天出现延迟和故障的情况并不罕见,天气等任何原因导致发射被取消的概率约为三分之一。
花费已达400亿美元
“阿耳忒弥斯”是美国新的登月计划,以希腊神话中的月亮女神“阿尔忒弥斯”命名,以呼应上世纪60年代至70年代初的“阿波罗”登月计划,同时寓意新计划包括实现首名女性宇航员登月。2017年6月,当时刚上台不久的特朗普签署行政令,由时任副总统彭斯牵头重组美国国家太空委员会。同年12月,特朗普签署《1号太空政策指令》,要求NASA调整方针整合资源,重新启动登月计划,并以此为基础加快推进探测火星的步伐。
2019年,“阿尔忒弥斯”计划正式问世,通过SLS搭载“猎户座”飞船,在2024年前将美国宇航员送上月球,2028年前在月球表面建立永久基地,为登陆火星和深空探测任务奠定基础。2020年12月,特朗普政府在卸任前公布了18名宇航员名单,其中男女各9人。美国的“阿尔忒弥斯”计划还有多个国际合作伙伴参与,包括欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大国家航天局、意大利航天局、澳大利亚国家航天局、英国航天局、阿联酋航天局等。
作为“阿尔忒弥斯”计划的核心,SLS和“猎户座”飞船的研发耗时超过10年,耗资370亿美元。实际上,SLS和“猎户座”飞船项目可以追溯到2004年小布什政府提出的载人航天方案“星座”计划,目标是重新登月。但2009年奥巴马政府上台后,砍掉了“星座”计划,仅保留了SLS和“猎户座”飞船项目,NASA的目标被调整为探测小行星和火星。特朗普政府启动的“阿尔忒弥斯”计划,在拜登政府执政后仍获得全力支持。
NASA总监察长马丁表示,“阿耳忒弥斯”计划最初的4次任务,每次发射花费约41亿美元。但由于预算不足等原因,NASA去年11月宣布,美国宇航员重返月球可能比原计划推迟一年,最早于2025年登月。当时,“阿尔忒弥斯”计划已经花费了400亿美元。预计到2025年底,总花费将达到930亿美元。在宇航员登月前,NASA将进行“阿耳忒弥斯1号”无人绕月飞行测试和“阿耳忒弥斯2号”载人绕月飞行测试。
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