華爾街日報》NASA「阿提米絲1號」為何延後探月任務?你需要了解的12個Q&A

2022-08-31 11:00

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美國航太總署的主要目標包括測試獵戶座太空船、其隔熱罩和其他系統在從地球發射、進入嚴酷的太空環境以及返回地球時是如何運行的。(美聯社)

美國航太總署的主要目標包括測試獵戶座太空船、其隔熱罩和其他系統在從地球發射、進入嚴酷的太空環境以及返回地球時是如何運行的。(美聯社)

美國航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration, 簡稱NASA或航太總署)再次把目光投向月球。

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NASA周一試圖通過一項名為阿提米絲1號(Artemis I)的重要無人任務啟動其重返月表的計劃,但由於火箭的一個引擎出現問題,這次發射被取消。預計NASA最快將於周五再次嘗試發射。

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此次發射將是超大型運載火箭太空發射系統(Space Launch System, 簡稱SLS)的一次試飛,該系統上搭載了獵戶座(Orion)太空船。SLS火箭準備從佛羅里達州的發射台升空,把獵戶座太空船送往一個繞月軌道以及比月球遠得多的地方。在發射約六周後,獵戶座定於10月開啟返回地球的旅程,在降落傘打開後落入太平洋。

若此項任務取得成功,將幫助為最早於2025年進行的一次類似飛行奠定基礎。2025年的飛行旨在把太空人自1972以來首度送上月表。NASA表示,到時候將有一名女性和一名有色人種太空人參與飛行,對NASA來說,這兩項都是首次。

以下是關於此次發射推遲和整個登月任務的資訊。

阿提米絲1號周一發射計劃為何被取消?

由於未能解決SLS火箭的一個主引擎出現的問題,NASA推遲了周一的發射計劃;SLS火箭共有四個主引擎。火箭原本預計在美東時間上午8:33至10:33之間點火升空,但任務於上午8:34被取消,倒數計時停在預定發射時間前40分鐘。

預計最快周五就會再次嘗試發射。

美國航太總署的太空發射系統火箭原定於周一向月球發射一個無人駕駛的任務。(NASA)
美國航太總署的太空發射系統火箭原定於周一向月球發射一個無人駕駛的任務。(NASA)

NASA表示,發射團隊無法在兩小時的發射窗口內使四台發動機中的一台達到升空所需的溫度區間。由Aerojet Rocketdyne Holdings Inc.製造的RS-25發動機曾在之前的航天飛機任務中被使用過,這次是被重新利用。

NASA表示,工程師們正繼續收集數據。

阿提米絲1號從哪裡發射?

預計阿提米絲1號將從佛羅里達州甘迺迪航天中心的39B發射台升空。NASA已經將該發射台升級改造,該發射台幾十年前曾用於阿波羅登月任務,最近則用於太空梭(Space Shuttle)飛往近地軌道任務。

如何觀看阿提米絲1號的發射?

NASA網站直播這次發射。

阿提米絲1號任務期間會發生什麼?

SLS是NASA有史以來最強大的火箭,有四個主引擎和兩個助推器。獵戶座太空船搭乘322英尺高的SLS火箭向地球軌道發射升空後,預計助推器將在大約兩分鐘後耗盡燃料並分離下落,SLS火箭主體部分引擎將總共燃燒8分鐘。

NASA局長納爾遜(Bill Nelson)表示,土星五號火箭(Saturn V)可產生760萬磅的推力。幾十年前將太空人送上月球的阿波羅太空船使用的就是該火箭。

提及SLS火箭,納爾遜說,這個寶貝能產生880萬磅的推力。

在SLS助推器、主發動機和其他硬體設備脫落後,獵戶座太空船將在接下來的8至14天內飛向月球。然後該太空船將進入月球軌道,在那裡將停留6至19天,然後返回地球。

在該太空船重新進入地球大氣層之前,用於搭載太空人的太空艙將與獵戶座太空船的其他部分分離。然後當太空人座艙達到約每小時25,000英里(約合40,234公里)的再入速度時,將遭遇接近華氏5,000度(約攝氏2,760度)的溫度。

太空艙將打開降落傘來減緩速度,然後將落入太平洋,地點靠近聖地亞哥,在那附近部署著美國海軍一艘回收太空艙的艦船。如果8月29日進行了成功發射的話,那麼太空艙本來將在10月10日左右降落。

這個發射任務為什麼取名「阿提米絲」(Artemis)?

阿提米絲的名字取自希臘神話中的月亮女神。阿提米絲也是希臘神話裡太陽神阿波羅的孿生姐弟,NASA在50多年前進行的首次登月計劃就取名為阿波羅。

阿提米絲1號任務的目標是什麼?

美國航太總署的主要目標包括測試獵戶座太空船、其隔熱罩和其他系統在從地球發射、進入嚴酷的太空環境以及返回地球時是如何運行的。這次發射將衡量所有這些技術是否能夠最終安全地將太空人運送到月球並返回。此次發射還將測試SLS火箭以及支持發射和再入大氣層的系統。

NASA馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)的SLS項目管理人John Honeycutt稱:「這次試飛將為我們提供大量數據,我預計我們將學到很多東西。」

阿提米絲1號會搭載太空人嗎?

不會。阿提米絲1號是一次不載人的測試飛行,將從地球上控制。這次飛行將以一個名為「Moonikin Campos指揮官」的人體模型代替人,綁在指揮官的座位上。這個太空人替身將穿著一件特殊的衣服,衣服上有傳感器來測量輻射水平。

太空船還將搭載另外兩個名為Helga和Zohar的人體模型,穿著降低輻射的背心。NASA一直在努力了解太空人在太空中長期暴露於輻射時的健康風險,並努力降低這些風險。

一個名為「Moonikin Campos指揮官」的人體模型代替人,綁在指揮官的座位上。(NASA)
一個名為「Moonikin Campos指揮官」的人體模型代替人,綁在指揮官的座位上。(NASA)

未來的阿提米絲任務預計將由太空人操控。第二次任務料不早於2024年,將讓太空人進入月球軌道,但不會登陸月球,第三次和第四次任務尋求將太空人送上月球表面,時間最早在2025年,將使用馬斯克(Elon Musk)的SpaceX設計的著陸器。

其他火箭也可以用於登月任務嗎?

當然可以,但不同的任務有不同的要求,而且不是每一種火箭都被設計成可以將相對較重的有效載荷送入太空。

NASA表示,SLS火箭是現有的唯一能夠將獵戶座太空船、太空人和貨物一次性發射到近地軌道的運載工具;太空船在近地軌道上可以繼續向月球進發。SpaceX也在開發一種具有類似能力的火箭,而其他發射公司還有可以將較小有效載荷送入太空的運載工具。

阿提米絲1號會把什麼東西送到月球表面嗎?

不,這次不會。根據NASA的說法,獵戶座太空船最接近月球時將在月球表面上方約60英里處。

不過,10顆鞋盒大小的立方衛星將搭上便車,並將在該任務期間部署到太空。

這些衛星是由不同的大學、公司和機構設計,將開展研究工作。亞利桑那州立大學(Arizona State University)和肯塔基州摩海德州立大學(Morehead State University)分別設計了一顆立方衛星,將用於在月球上尋找水的存在。另一顆由NASA馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)和噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)聯合開發的立方衛星將利用太陽帆飛往一顆微型小行星,並進行一次飛越其表面的任務。

美國航太總署的主要目標包括測試獵戶座太空船、其隔熱罩和其他系統在從地球發射、進入嚴酷的太空環境以及返回地球時是如何運行的。

阿提米絲1號要花多少錢?

根據NASA監察長去年的估計,大約41億美元用於生產和運營。隨後的阿提米絲2號、3號和4號任務也分別將花費這一數額。NASA監察長稱,總體而言,預計NASA在聯邦政府2012財年至2025財年期間將在阿提米絲項目上花費930億美元。

NASA和幾家主承包商已表示,他們正採取措施降低阿提米絲項目的成本。

然而,歷史學家、美國國家航太博物館(Smithsonian National Air and Space Museum)阿波羅藏品館館長哈莫尼(Teasel Muir-Harmony)說,與幾十年前美國在太空項目上的支出相比,這些成本就顯得微不足道了。

倡導太空探索的國際非營利組織行星學會(The Planetary Society)曾表示,NASA的預算在20世紀60年代達到頂峰,當時該機構正推動利用其阿波羅計劃在登月競賽中擊敗蘇聯。據行星學會,例如,在聯邦政府1964財年,NASA經通脹因素調整後的預算撥款約為590億美元,而2021財年的預算撥款約為230億美元。

哈莫尼博士在談到阿波羅計劃時說,這曾是國家的優先發展事項。

誰在參與阿提米絲1號任務的發射和設計製造工作?

NASA自然是其中之一。不過,許多美國頂級的航空航天公司也參與了阿提米絲計劃,它們在全國範圍內僱傭了數以千計的較小供應商來為該計劃添磚加瓦。

波音公司(Boeing Co., BA)、諾斯洛普格魯曼公司(Northrop Grumman Co., NOC)和發動機製造商Aerojet Rocketdyne Holdings Inc.共同開發了SLS火箭的各個部分。

洛克希德-馬丁公司(Lockheed Martin Corp., LMT)主導了獵戶座太空船的開發。歐洲航太總署(European Space Agency)、Jacobs Engineering Group Inc.和United Launch Alliance也有參與。United Launch Alliance是洛克希德-馬丁和波音建立的合資企業。

阿提米絲1號任務中的太空船可以重複使用嗎?

不可以。NASA沒有把SLS火箭和獵戶座太空船設計成可重複使用,不過,根據洛克希德-馬丁的說法,獵戶座太空船的一些無線電通訊天線和應答器以及制導導航部件將在2024年的阿提米絲2號任務中重複利用。

儘管如此,獵戶座太空船的性能仍然超過了其前身阿波羅太空船。獵戶座太空船能夠飛得更遠,搭載更多太空人,並容納更多擁有更大內存和更快運行速度的飛行電腦。

曾於1972年登月的前NASA太空人Charles Duke Jr.說:「『獵戶座』,如果你看看它,就像是加強版的『阿波羅』。」

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