史上最強火箭將首飛 NASA重返月球序幕拉開

【2022年08月27日訊】(記者夏雨綜合報導)美國宇航局(NASA)計劃於週一(8月29日)從佛羅里達州肯尼迪航天中心發射阿爾忒彌斯1號任務(Artemis I Mission),將太空發射系統(SLS)火箭和獵戶座飛船(太空艙)送入太空軌道,展開為期一個多月的環繞月球之旅。

這次非載人發射標誌著有史以來最強大火箭的首次亮相,並拉開了美國宇航局期待已久的重返月球的序幕。這是美國宇航局阿爾忒彌斯登月計劃的第一個任務,預計NASA宇航員最快將在2025年的第三次任務中重返月球。

雖然阿爾忒彌斯1號任務不會搭載宇航員,也不會登陸月球,但這項任務對於證明NASA巨型火箭和深空飛船的能力至關重要,代表了NASA登月計劃的一個關鍵轉折點。

SLS會將一個能夠運載宇航員的小型飛船送入太空。這個名為「獵戶座」的太空艙將繞月球飛行——比任何為人類建造的航天器飛得都遠,並在42天後返回地球。如果成功,這將是自1972年阿波羅17號計劃宇航員從月球返回以來,人類首次超越近地軌道。

據NASA介紹,阿爾忒彌斯登月計劃的主要任務之一,是在月球南極建立基地,從而進一步開展深空探索。另一項任務則是為美國的火星登陸計劃做準備。

美國為什麼要重返月球?

NASA官方網站介紹稱,美國重返月球計劃代號「阿爾忒彌斯」,取自希臘神話中月亮女神的名字,與當年「阿波羅」計劃選擇太陽神名字遙相呼應。

美國宇航局局長比爾‧尼爾森(Bill Nelson)週五(8月26日)早上在CNN「新的一天」(New Day)節目中說:「我們將重返月球,準備前往火星。」

「這就是區別。五十年前,我們去月球停留一天,幾個小時,最多三天。現在我們要回到月球停留,生活,學習,建造。」他說。

2022年8月17日,美國佛羅里達州肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center),美國宇航局(NASA)將阿爾忒彌斯1太空發射系統(Artemis I Space Launch System)與獵戶座(Orion)飛船移往39B發射台。 (NASA/Joel Kowsky)

SLS火箭

SLS火箭高度相當於一座322英尺高摩天大樓,比自由女神像還高。它是一種複雜的運載工具,基於NASA航天飛機和阿波羅計劃使用且經過改進的技術。

燃料充足的SLS重達570萬磅,可產生高達880萬磅的推力——比上世紀阿波羅計劃使用的土星五號(Saturn V)火箭高出15%。SLS使用四台液體燃料RS-25發動機,以及一對固體火箭助推器。

SLS使用一種噴塗泡沫絕緣材料作為覆蓋它的熱保護系統。

對於前三個阿爾忒彌斯任務,NASA正在使用的是稱為Block 1的SLS初始火箭構型。對於以後的任務,NASA計劃推出更強大的構型,稱為Block 1B。

SLS火箭 (Image Credit: NASA/Kevin O’Brien)

獵戶座飛船

美國宇航局的獵戶座飛船可以搭載四名宇航員執行長達21天的任務,而無需與另一艘航天器對接。其核心是乘員艙,旨在承受飛入深空的惡劣條件。

發射後,獵戶座由歐洲服務艙提供燃料和推進,該艙由歐洲航天局和承包商空中客車公司建造。

阿爾忒彌斯1號任務具體是什麼

如果一切順利,SLS火箭將把「獵戶座」飛船送到約3700公里的軌道高度,然後「獵戶座」飛船將與火箭上級箭體分離,點燃推進器繼續前往月球,環繞月球一周後再返回地球。

在這次任務中,它與地球的最遠距離將達到45萬公里,將比任何為人類建造的航天器飛得都遠。

整個任務總共預計持續42天,飛船將於10月10日返回地球,落入加利福尼亞州附近的太平洋。美國宇航局和國防部人員將在那裡回收太空艙。

2022年8月17日,美國佛羅里達州肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center),美國宇航局(NASA)將阿爾忒彌斯1太空發射系統(Artemis I Space Launch System)與獵戶座(Orion)飛船移往39B發射台。(Joel Kowsky/NASA/AFP)

阿爾忒彌斯1號將在42天時間裡,跨越幾個階段,行駛約130萬英里。從SLS分離後,獵戶座飛船將部署太陽能電池板,並開始為期數天的登月之旅——以地月轉移(Trans-lunar injection,TLI)方式離開地球軌道,即月球探測器從地球出發,通過推進器加速,進而脫離地球引力,最終被月球引力捕獲的過程。

美國宇航局計劃讓獵戶座飛行至距月球表面60英里的地方,然後進入圍繞月球的寬廣軌道。返回時,獵戶座將利用月球的引力幫助它設定一條返回地球軌道的軌道。

除了獵戶座太空艙内的人體模型外,阿爾忒彌斯1號還攜帶多個有效載荷,如立方體衛星、技術演示和科學調查設備。

這個任務有多不可思議?

這次試飛的數字令人難以置信。

獵戶座將以每小時24,500英里的速度返回地球大氣層,它必須承受5,000華氏度高溫,是太陽表面溫度的一半。

阿爾忒彌斯1號任務的主要目標之一是測試獵戶座飛船的隔熱罩,因為飛船將以「前所未有的速度」再入大氣層。

「我們的首要目標是測試隔熱罩在重入大氣層的熾熱高溫下工作的情況。它在很熱的情況下重返大氣,進來的速度很快,是音速的32倍,32馬赫。」尼爾森告訴「新的一天」。

2022年8月16日,美國佛羅里達州肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center),美國宇航局(NASA)即將把阿爾忒彌斯1太空發射系統(Artemis I Space Launch System)與獵戶座(Orion)飛船移往39B發射台。圖為美國宇航員斯坦利‧格倫‧洛夫(Stanley Glen Love,左)和唐納德‧佩蒂特(Donald Pettit,右)。(Chandan Khanna/AFP)

在這次飛行中,獵戶座還會去人類以前沒有去過的地方。NASA將在深空環境中測試飛船的關鍵系統,特別是機組人員生命支持系統和導航系統。獵戶座飛船此行搭載有3個航天員模型。它們裝有傳感器,可收集包括輻射劑量在內的多種數據。

由於獵戶座飛船運行位置遠超GPS系統等常用通信和導航系統的工作範圍,它必須通過專門的深空網絡與地球保持聯繫。

美中新太空競賽

如果為期42天的繞月和返回地球無人飛行任務成功,將使美國宇航局達到在2025年之前實現宇航員重返月球的目標。

阿爾忒彌斯1號的飛行是NASA阿爾忒彌斯計劃的第一步。阿爾忒彌斯2號將在2024年之前搭載宇航員繞月飛行;阿爾忒彌斯3號將搭載一名宇航員在月球南極附近著陸,這項於2025年或更晚些時候完成的任務將包括第一位女性登月。

「當我們在1960年代和1970年代將人們送上月球時,我們感覺就像是一場生存競賽——美利堅合眾國與蘇聯的生存競爭。」宇航員斯坦‧洛夫(Stan Love)告訴CNN,「我們面臨生存威脅,我們以和平方式應對,我認為這很好,比用炸彈解決這個問題要好得多。」

尼爾森說,美國現在不是和蘇聯,而是與中共進行太空競賽。

2022年8月19日,NASA公布載人登月計劃「阿爾忒彌斯3號」的13個可能著陸地點。(NASA)

尼爾森在7月曾表示,美國必須對中國(中共)登月計劃表示擔憂,且不能落後。

北京現在正與俄羅斯合作,並計劃建造一個新的空間站。而20個國家與美國簽署了阿爾忒彌斯登月計劃。

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