2026年1月28日 星期三

NASA將發射50年來首枚載人登月火箭 一文看懂

 

NASA將發射50年來首枚載人登月火箭 一文看懂

【大紀元2026年01月28日訊】(英文大紀元記者T.J. Muscaro撰文/張紫珺編譯)近日,美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,簡稱NASA,也稱為美國宇航局)在位於佛羅里達州卡納維拉爾角(Cape Canaveral)的肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)的發射台上安裝了一枚火箭,為載人繞月飛行做準備。這是50多年來NASA計劃發射的首枚載人登月火箭,將使用70萬加侖燃料,搭載4名宇航員飛行10天,完成阿爾忒彌斯2號任務。

 

這枚超重型運載火箭名為太空發射系統(Space Launch System,簡稱SLS)。它由超過70萬加侖的液態氧和液態氫燃料提供動力,並配備兩台令人聯想到航天飛機時代的固體火箭助推器。這枚橙白相間的龐然大物最早可在2月6日搭載阿爾忒彌斯2號(Artemis II)任務的宇航員團隊——美國宇航局宇航員里德‧懷斯曼(Reid Wiseman)、維克托‧格洛弗(Victor Glover)、克里斯蒂娜‧科赫(Christina Koch)和加拿大航天局(Canadian Space Agency)宇航員傑里米‧漢森(Jeremy Hansen)——進行為期10天的繞月飛行。這次任務的飛行距離也將超過以往任何宇航員的飛行距離。

 

1月17日,數百名參與火箭組裝的工作人員冒著嚴寒,見證了火箭從組裝大樓駛出並運往發射場。阿爾忒彌斯2號任務的宇航員、各任務負責人和美國航空航天局局長賈里德‧艾薩克曼(Jared Isaacman)也親臨現場,共同見證這一里程碑時刻。

 

不過,在真正發射升空前還有很多工作要做,確切的發射日期尚未確定。

 

以下是關於阿爾忒彌斯2號任務公眾需要了解的信息,以及發射前還有哪些準備工作和參數需要完成。

 

阿爾忒彌斯2號是什麼?

 

「阿爾忒彌斯2號」(Artemis II)是美國宇航局「阿爾忒彌斯計劃」(Artemis)的第二個任務。該計劃以希臘月亮女神、太陽神阿波羅(Apollo)的孿生姐妹阿爾忒彌斯(Artemis)命名,其目的不僅在於重返月球,還在於在2030年之前在月球表面和月球軌道上建立可持續的、永久的人類存在基地。

 

首席飛行主管傑夫‧拉迪根(Jeff Radigan)強調,此次任務首先是一次測試飛行。懷斯曼、格洛弗、科赫和漢森將成為首批搭乘太空發射系統以及NASA獵戶座飛船的宇航員,獵戶座飛船(Orion)包括載人艙和由歐洲航天局(European Space Agency)提供的服務艙。

 

NASA此次試飛的優先事項包括:成功驗證航天器和地面團隊能夠保障宇航員完成整個任務並安全返回地球;成功演示未來載人登月任務所需的關鍵操作流程;以及驗證應急系統和操作等。

 

這些演示將包括驗證關鍵功能的就緒情況,例如生命維持系統、輻射屏蔽以及未來任務對接所需的機動性,同時還將完善日常艙內操作流程。這包括如何在狹小的乘員艙內合理存放飛行服並滿足體能訓練要求。

 

2025年12月20日,在佛羅里達州卡納維拉爾角的NASA肯尼迪航天中心,阿爾忒彌斯2號任務的宇航員們——加拿大航天局的任務專家傑里米‧漢森(Jeremy Hansen)、美國宇航局任務專家克里斯蒂娜‧科赫(Christina Koch)、飛行員維克托‧格洛弗(Victor Glover)和指令長里德‧懷斯曼(Reid Wiseman)(從左至右)——正在尼爾‧阿姆斯特朗操作和檢查大樓(Neil A. Armstrong Operations and Checkout Building)進行出艙演練。宇航員們正在為計劃於2月執行的為期10天的繞月飛行任務進行演練。(Joe Raedle/Getty Images)

 

宇航員們還將測試一種新型激光通信陣列,參與與國際空間站的艦對艦通信,並開展人體科學實驗。這些實驗不僅將加深人們對深空如何影響人體的了解,還將提升NASA為每位宇航員量身定製治療方案的能力。

 

「這是一次試飛,肯定會有一些意想不到的情況發生。」拉迪根在1月16日的新聞發布會上強調說。「你知道,我認為我們已經盡最大努力為此做好了準備,我們非常期待與機組人員一起成功完成這次任務,並從中學習阿爾忒彌斯2號未來需要改進的地方,為未來的阿爾忒彌斯任務鋪平道路。」

 

阿爾忒彌斯2號發射

 

阿爾忒彌斯2號最早可能在2月6日發射,最遲可能在4月6日發射。也就是說。美國宇航局想要兌現其長期以來的承諾,確保該任務將在4月底之前發射升空,就必須在上述時間窗口內完成發射。

 

由於任務目標和飛行器限制等因素,NASA已經確定每個月的月初有為期六天的發射窗口期。

 

首批發射窗口期為2月6日、2月7日、2月8日、2月10日和2月11日。之後,NASA將在3月6日、3月7日、3月8日、3月9日和3月11日安排發射機會,如有必要,還將在4月1日、4月3日、4月4日、4月5日和4月6日安排發射機會。

 

限制因素包括在發射當天,地球和月球的位置及自轉必須精確對齊,以便航天發射系統能夠將航天器送入正確的高地球軌道。之後,航天器便可沿著繞月「自由返回軌道」(free-return trajectory)飛行,最終以較短的再入軌道在太平洋完成濺落。

 

與此同時,由於服務艙的太陽能電池板翼提供電力,航天器及其服務艙在黑暗中的持續時間不能超過90分鐘。

 

2022年11月27日,在為期25天半的阿爾忒彌斯1號(Artemis I)任務的第12天,獵戶座飛船(Orion)其中一個太陽能電池板頂端的相機拍攝到了地球的景象,當時獵戶座飛船正沿遠離月球的逆行軌道運行。(NASA)

 

除了上述條件外,登月火箭在獲准發射前還需要進行一些測試和系統集成,包括一次「濕彩排」(wet dress rehearsal)。濕彩排是指地面操作人員模擬發射日當天的各種情況,例如火箭燃料的完全裝卸、關鍵系統的啟動和關閉,以及確保宇航員在返回艙內安全的收尾程序等。

 

如果在濕彩排中出現諸如燃料泄漏之類的問題(就像阿爾忒彌斯1號任務中出現的情況一樣),則必須在繼續進行之前解決這些問題。

 

天氣也可能導致延誤。例如,如果發射台的溫度低於設定的溫度限制值(根據風力和相對濕度,該溫度範圍為華氏38度至49度),且持續30分鐘,登月任務將無法啟動。此外,如果在發射台10海里範圍內探測到閃電或雷暴,發射也可能被推遲或取消。

 

儘管美國宇航局只公布了未來三個月的發射窗口,但是阿爾忒彌斯發射主管查理‧布萊克威爾-湯普森(Charlie Blackwell-Thompson)表示,今年每個月都有合適的發射窗口,火箭可以在發射台上暴露在各種自然環境中等待兩個發射窗口期,之後才需要運會航天器組裝大樓。

 

(左圖)2026年1月16日,阿爾忒彌斯2號火箭停放在佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心的車輛組裝大樓內。(右圖)2024年7月24日,美國宇航局太空發射系統(SLS)的阿爾忒彌斯2號火箭核心級從佛羅里達州肯尼迪航天中心的飛馬座(Pegasus)駁船上卸載。(Jim Watson/AFP via Getty Images,Chandan Khanna/AFP via Getty Images)

 

阿爾忒彌斯2號飛行計劃

 

無論何時發射,美國宇航局領導層預計阿爾忒彌斯2號的10天飛行將在夜間發射,並在夜間完成濺落。

 

機組人員和飛行主管形容任務的前兩天工作量非常繁重。

 

第一天將從肯尼迪航天中心的39B發射台出發,經過三個多小時的飛行,進入高地球軌道,飛行高度可達46,000英里。相比之下,國際空間站(International Space Station)通常在地球上方250英里的高度飛行。

 

進入高地球軌道之後,懷斯曼、格洛弗、科赫和漢森將對飛船進行大約23小時的檢查,此時飛船仍相對靠近地球。這項檢查包括NASA所稱的「近距離操作演示」(proximity operations demonstration)。格洛弗將手動控制飛船,測試獵戶座飛船在對接方面的機動性。他將以太空發射系統(SLS)分離後的上級為參照物,飛行至距離該級僅30英尺(約9米)的位置。畢竟,獵戶座飛船必須能夠與SpaceX或藍色起源公司(Blue Origin)建造的月球著陸器對接,才能讓未來的宇航員成功登月。

 

這次演示將使格洛弗成為第一個手動駕駛美國宇航局新型登月飛船的宇航員,使他與之前的阿波羅宇航員並肩而立。

 

任務負責人表示,宇航員將在第一天休息大約四個小時,然後醒來進行最後一次軌道調整,之後才會進入地月轉移軌道。

 

定於2026年2月進行的美國宇航局阿爾忒彌斯2號繞月飛行計劃示意圖。阿爾忒彌斯2號最早可能於2月6日發射,最晚可能於4月6日發射。(NASA)

 

如果所有檢查和測試都表明航天器狀況良好,阿爾忒彌斯2號將在任務開始僅25小時37分鐘後進行「地月轉移注入點火」(translunar injection burn),屆時宇航員將點燃航天器的主發動機,使其從地球出發,沿著自由返回軌道前往月球。

 

飛船及其宇航員需要三天時間才能抵達月球。在這三天裡,宇航員們將進行三次軌道修正點火,測試深空網絡通信,並演示新飛船內部的操作,包括快速穿戴宇航服。他們還將審查月球飛掠的成像計劃,為即將到來的地質觀測做好準備。

 

飛船將在發射後4天7小時進入月球引力範圍,大約15小時後,阿爾忒彌斯2號預計將飛越阿波羅載人任務到達的距離地球最遠的點。

 

宇航員們將在發射後大約五天,在這片新近抵達的深空前沿,進行距離月球最近的飛掠。他們將有三個小時的時間來觀測月球背面。

 

任務負責人表示,當宇航員從距離月球表面4,000至6,000英里(約6,400至9,600公里)的高度飛過時,月球看起來就像伸直手臂拿著一個籃球那麼大。宇航員的任務是執行地質觀測,由月球科學地面團隊負責。該團隊將全程跟蹤觀測,並將觀測請求實時傳遞給休斯頓的宇航員,但當月球正好位於宇航員和地球之間時,信號會短暫中斷。

 

月球背面常被誤稱為「月球暗面」(The Dark Side of the Moon),因為它處於黑暗之中,而從地球上看去的正面則被太陽光照亮。但實際上,月球背面預計也會被太陽光照射,而且光照強度可能比任何一次阿波羅任務都要強。如果真是如此,阿爾忒彌斯2號的飛掠任務或許能揭示出人類肉眼從未見過的月球表面。

 

然而,在宇航員出發之前,NASA無法確定月球背面有多少面積會被陽光照射,而任務科學負責人已經確認,月球背面的可見性不會影響發射日期。

 

返回地球還需要三天時間。機組人員將進行更多軌道修正,參加月球科學任務匯報會,並進行輻射屏蔽演示以及另一次手動飛行演示。

 

在阿爾忒彌斯1號任務的第13天,獵戶座飛船抵達了距離地球268,563英里(約433,500公里)的極限距離,這是它迄今為止的飛行距離。獵戶座飛船的飛行距離已經超過了其它任何為人類建造的航天器。(NASA)

 

重返大氣層程序將在發射後8天22小時開始,屆時機組人員將穿上飛行服並開始進行檢查。他們的大氣層穿越之旅將在發射後9天1小時多一點的時間從40萬英尺(約120萬米)的高空開始,並在不到20分鐘後在南加州海岸附近進行受控濺落。

 

太空艙的隔熱罩溫度將達到華氏3,000度。

 

阿爾忒彌斯2號之後

 

如果阿爾忒彌斯2號任務取得成功,它將為2027年或2028年的阿爾忒彌斯3號(Artemis III)任務鋪平道路。該任務計劃藉助SpaceX或藍色起源公司建造的月球著陸器,將宇航員送回月球表面。之後,阿爾忒彌斯4號(Artemis IV)任務將把門戶空間站的首批組件送入月球軌道。

 

但是,這些以及所有未來的任務都將依賴於阿爾忒彌斯2號任務中獵戶座飛船的成功試飛。

 

「這是一段漫長旅程的開始。」艾薩克曼1月17日告訴記者。「之前,我們以阿波羅17號,也就是阿波羅的第17次任務結束了人類的最後一次登月探索。我希望有一天,也許是幾十年後,我的孩子們能夠觀看阿爾忒彌斯100號任務。」

 

他說:「你們現在看到的,我們身後的『太空發射系統』和獵戶座飛船的架構僅僅是個開始。隨著時間的推移,通過執行這樣的發射任務,我們將積累豐富的經驗,飛行器架構也會隨之改變。隨著架構的改變,我們應該能夠執行可重複、經濟實惠的往返月球任務。」

 

(上圖)門戶空間站搭載著獵戶座飛船,該飛船在繞月極地軌道上運行,為阿爾忒彌斯4號任務期間在月球表面開展的科學探索提供支持。(下圖)(從左至右)2026年1月17日,在佛羅里達州肯尼迪航天中心,美國宇航局宇航員里德‧懷斯曼、維克托‧格洛弗和克里斯蒂娜‧科赫,以及加拿大航天局宇航員傑里米‧漢森站在太空發射系統火箭前,該火箭正被運往發射台。(NASA/JSC/Alberto Bertolin, T.J. Muscaro/The Epoch Times)

 

原文:NASA Set to Launch First Manned Moon Rocket in 50 Years: What to Know刊登於英文《大紀元時報》。

 

責任編輯:葉紫微

 

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