有关NASA登月任务和阿尔忒弥斯1号取消发射,你需要了解的信息
美国宇航局的太空发射系统火箭原定于周一向月球发射一个无人驾驶的任务。
图片来源:JOEL KOWSKY/NASA
美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, 简称NASA)再次把目光投向月球。
NASA周一试图通过一项名为阿尔忒弥斯1号(Artemis I)的重要无人任务启动其重返月表的计划,但由于火箭的一个引擎出现问题,这次发射被取消。预计NASA最快将于周五再次尝试发射。
此次发射将是超大型运载火箭太空发射系统(Space Launch System, 简称SLS)的一次试飞,该系统上搭载了猎户座(Orion)飞船。SLS火箭准备从佛罗里达州的发射台升空,把猎户座飞船送往一个绕月轨道以及比月球远得多的地方。在发射约六周后,猎户座定于10月开启返回地球的旅程,在降落伞打开后落入太平洋。
若此项任务取得成功,将帮助为最早于2025年进行的一次类似飞行奠定基础。2025年的飞行旨在把宇航员自1972以来首度送上月表。NASA表示,到时候将有一名女性和一名有色人种宇航员参与飞行,对NASA来说,这两项都是首次。
以下是关于此次发射推迟和整个登月任务的信息。
周一,美国国家航空航天局(NASA)在登月任务阿尔忒弥斯1号发射窗口开启后不久便取消了发射计划,火箭原本预计在美东时间上午8:33至10:33之间点火升空。NASA表示,工程师们需要更多的时间来确定为什么太空发射系统(SLS)火箭四颗主引擎中的一颗无法达到尝试发射所需的温度范围,并表示考虑本周五再次尝试发射。封面图片来源:Eva Marie Uzcategui for The Wall Street Journal WSJ S Chinese
阿尔忒弥斯1号周一发射计划为何被取消?
由于未能解决SLS火箭的一个主引擎出现的问题,NASA推迟了周一的发射计划;SLS火箭共有四个主引擎。火箭原本预计在美东时间上午8:33至10:33之间点火升空,但任务于上午8:34被取消,倒计时停在预定发射时间前40分钟。
预计最快周五就会再次尝试发射。
NASA表示,发射团队无法在两小时的发射窗口内使四台发动机中的一台达到升空所需的温度区间。由Aerojet Rocketdyne Holdings Inc.制造的RS-25发动机曾在之前的航天飞机任务中被使用过,这次是被重新利用。
NASA表示,工程师们正继续收集数据。
阿尔忒弥斯1号从哪里发射?
预计阿尔忒弥斯1号将从佛罗里达州肯尼迪航天中心的39B发射台升空。NASA已经将该发射台升级改造,该发射台几十年前曾用于阿波罗登月任务,最近则用于太空梭(Space Shuttle)飞往近地轨道任务。
如何观看阿尔忒弥斯1号的发射?
NASA的在线广播网站直播这次发射。
阿尔忒弥斯1号任务期间会发生什么?
SLS是NASA有史以来最强大的火箭,有四个主引擎和两个助推器。猎户座飞船搭乘322英尺高的SLS火箭向地球轨道发射升空后,预计助推器将在大约两分钟后耗尽燃料并分离下落,SLS火箭主体部分引擎将总共燃烧8分钟。
NASA局长纳尔逊(Bill Nelson)表示,土星五号火箭(Saturn V)可产生760万磅的推力。几十年前将宇航员送上月球的阿波罗飞船使用的就是该火箭。
提及SLS火箭,纳尔逊说,这个宝贝能产生880万磅的推力。
在SLS助推器、主发动机和其他硬件设备脱落后,猎户座飞船将在接下来的8至14天内飞向月球。然后该飞船将进入月球轨道,在那里将停留6至19天,然后返回地球。
在该飞船重新进入地球大气层之前,用于搭载宇航员的太空舱将与猎户座飞船的其他部分分离。然后当宇航员座舱达到约每小时25,000英里(约合40,234公里)的再入速度时,将遭遇接近5,000华氏度(约2,760摄氏度)的温度。
太空舱将打开降落伞来减缓速度,然后将落入太平洋,地点靠近圣地亚哥,在那附近部署着美国海军一艘回收太空舱的舰船。如果8月29日进行了成功发射的话,那么太空舱本来将在10月10日左右降落。
在距离首次登月半个多世纪后,美国国家航空航天局(NASA) 想让宇航员重返月球,并准备最快在8月底启动其一系列登月任务(即阿尔忒弥斯计划)中的第一步——阿尔忒弥斯1号(Artemis 1)无载人绕月飞行。然而,NASA与合作伙伴在该项目推进过程中遭遇了一系列技术、法律、以及成本上的挑战。《华尔街日报》详解了这些挑战与解决办法,分析了为什么阿尔忒弥斯1号是让人类在2025年之前实现登月的关键一步。封面图片制作:Amber Bragdon WSJ S Chinese
这个发射任务为什么取名“阿尔忒弥斯”(Artemis)?
阿尔忒弥斯的名字取自希腊神话中的月亮女神。阿尔忒弥斯也是希腊神话里太阳神阿波罗的孪生姐妹,NASA在50多年前进行的首次登月计划就取名为阿波罗。
阿尔忒弥斯1号任务的目标是什么?
美国国家航空航天局的主要目标包括测试猎户座航天器、其隔热罩和其他系统在从地球发射、进入严酷的太空环境以及返回地球时是如何运行的。这次发射将衡量所有这些技术是否能够最终安全地将宇航员运送到月球并返回。此次发射还将测试SLS火箭以及支持发射和再入大气层的系统。
NASA马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)的SLS项目管理人John Honeycutt称:“这次试飞将为我们提供大量数据,我预计我们将学到很多东西。”
一个名为“Moonikin Campos指挥官”的人体模型代替人,绑在指挥官的座位上。
图片来源:FRANK MICHAUX/NASA
阿尔忒弥斯1号会搭载宇航员吗?
不会。阿尔忒弥斯1号是一次不载人的测试飞行,将从地球上控制。这次飞行将以一个名为“Moonikin Campos指挥官”的人体模型代替人,绑在指挥官的座位上。这个宇航员替身将穿着一件特殊的衣服,衣服上有传感器来测量辐射水平。
飞船还将搭载另外两个名为Helga和Zohar的人体模型,穿着降低辐射的背心。NASA一直在努力了解宇航员在太空中长期暴露于辐射时的健康风险,并努力降低这些风险。
未来的阿尔忒弥斯任务预计将由宇航员操控。第二次任务料不早于2024年,将让宇航员进入月球轨道,但不会登陆月球,第三次和第四次任务寻求将宇航员送上月球表面,时间最早在2025年,将使用马斯克(Elon Musk)的SpaceX设计的着陆器。
其他火箭也可以用于登月任务吗?
当然可以,但不同的任务有不同的要求,而且不是每一种火箭都被设计成可以将相对较重的有效载荷送入太空。
NASA表示,SLS火箭是现有的唯一能够将猎户座飞船、宇航员和货物一次性发射到近地轨道的运载工具;飞船在近地轨道上可以继续向月球进发。SpaceX也在开发一种具有类似能力的火箭,而其他发射公司还有可以将较小有效载荷送入太空的运载工具。
阿尔忒弥斯1号会把什么东西送到月球表面吗?
不,这次不会。根据NASA的说法,猎户座飞船最接近月球时将在月球表面上方约60英里处。
不过,10颗鞋盒大小的立方卫星将搭上便车,并将在该任务期间部署到太空。
这些卫星是由不同的大学、公司和机构设计,将开展研究工作。亚利桑那州立大学(Arizona State University)和肯塔基州摩海德州立大学(Morehead State University)分别设计了一颗立方卫星,将用于在月球上寻找水的存在。另一颗由NASA马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)和喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)联合开发的立方卫星将利用太阳帆飞往一颗微型小行星,并进行一次飞越其表面的任务。
美国国家航空航天局的主要目标包括测试猎户座航天器、其隔热罩和其他系统在从地球发射、进入严酷的太空环境以及返回地球时是如何运行的。
图片来源:JOHN RAOUX/ASSOCIATED PRESS
阿尔忒弥斯1号要花多少钱?
根据NASA监察长去年的估计,大约41亿美元用于生产和运营。随后的阿尔忒弥斯2号、3号和4号任务也分别将花费这一数额。NASA监察长称,总体而言,预计NASA在联邦政府2012财年至2025财年期间将在阿尔忒弥斯项目上花费930亿美元。
NASA和几家主承包商已表示,他们正采取措施降低阿尔忒弥斯项目的成本。
然而,历史学家、美国国家航空航天博物馆(Smithsonian National Air and Space Museum)阿波罗藏品馆馆长哈莫尼(Teasel Muir-Harmony)说,与几十年前美国在太空项目上的支出相比,这些成本就显得微不足道了。
倡导太空探索的国际非营利组织行星学会(The Planetary Society)曾表示,NASA的预算在20世纪60年代达到顶峰,当时该机构正推动利用其阿波罗计划在登月竞赛中击败苏联。据行星学会,例如,在联邦政府1964财年,NASA经通胀因素调整后的预算拨款约为590亿美元,而2021财年的预算拨款约为230亿美元。
哈莫尼博士在谈到阿波罗计划时说,这曾是国家的优先发展事项。
图片来源:JOE SKIPPER/REUTERS
谁在参与阿尔忒弥斯1号任务的发射和设计制造工作?
NASA自然是其中之一。不过,许多美国顶级的航空航天公司也参与了阿尔忒弥斯计划,它们在全国范围内雇佣了数以千计的较小供应商来为该计划添砖加瓦。
波音公司(Boeing Co., BA)、诺斯洛普格拉曼公司(Northrop Grumman Co., NOC)和发动机制造商Aerojet Rocketdyne Holdings Inc.共同开发了SLS火箭的各个部分。
洛克希德-马丁公司(Lockheed Martin Corp., LMT)主导了猎户座航天器的开发。欧洲航天局(European Space Agency)、Jacobs Engineering Group Inc.和United Launch Alliance也有参与。United Launch Alliance是洛克希德-马丁和波音建立的合资企业。
阿尔忒弥斯1号任务中的航天器可以重复使用吗?
不可以。NASA没有把SLS火箭和猎户座航天器设计成可重复使用,不过,根据洛克希德-马丁的说法,猎户座航天器的一些无线电通讯天线和应答器以及制导导航部件将在2024年的阿尔忒弥斯2号任务中重复利用。
尽管如此,猎户座航天器的性能仍然超过了其前身阿波罗航天器。猎户座航天器能够飞得更远,搭载更多宇航员,并容纳更多拥有更大内存和更快运行速度的飞行计算机。
曾于1972年登月的前NASA宇航员Charles Duke Jr.说:“‘猎户座’,如果你看看它,就像是加强版的‘阿波罗’。”