时隔半个多世纪,美国终于再次安排载人绕月飞行,阿尔忒弥斯2号这次任务攒足了噱头,不光诞生了首个绕月的女性、非裔和加拿大宇航员,还砸了几百亿美元,堪称人类探月的新一步。但风光背后,一堆要命的风险早就被业内揪出来了,真要出事,连救的机会都没有。
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最让专家捏一把汗的,就是猎户座飞船的热防护系统。当年阿尔忒弥斯1号无人任务完成返回,返回舱以四万千米每小时的速度扎进地球大气层,工程师检查的时候直接发现不对了。飞船底部的隔热罩掉了好几块烧蚀材料,还留下不少空腔,这个问题完全超出设计预期。
这些隔热罩是186块特殊烧蚀材料拼起来的,就是为了抗重返大气层时两千七百多度的超高温。阿尔忒弥斯2号用的隔热罩,和1号几乎完全一模一样,等于同款问题大概率会再来一次。重返大气层这一步根本没有备用方案,也没地方逃,四个宇航员的命,全绑在几英寸厚的隔热材料上。
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有物理学家算过,综合飞船所有问题,这次任务出现灾难性事故、损失乘员的概率大概是十分之一。NASA一直不肯公开完整的风险评估报告,管理层只对外说成功率高于50%,到底高多少,外界没人知道。为了补这个窟窿,NASA改了返回路线,把再入轨迹调得更陡。
这么一改,飞船在危险热环境里的暴露时间直接从14分钟压缩到了8分钟,原来计划的跳跃式再入也直接不用了。NASA还做了极端测试,模拟隔热罩整个全掉的情况,结果显示内部的钛合金骨架和复合结构还能撑住,能保住宇航员安全。但批评者根本不买这个账,核心问题根本没解决。
更陡的轨迹意味着宇航员要承受更高的减速G力,而隔热罩材料内部气体排不出来的根源问题,根本没从制造工艺上改过来。这块隐患从上天前就没排除,一直悬在所有人头上。
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其实危险早在飞船拉去发射台的时候就来了,SLS火箭转运过程中就暴露出一堆技术问题,任务已经推迟好几次了。2024年初NASA第一次推迟,把任务放到2025年9月,同年12月又推,改到2026年4月。2026年2月做湿式彩排的时候,火箭核心级推进剂接口漏了液氢,发射窗口又从2月挪到了3月。
没等搞定漏液氢,2月下旬技术人员又发现,给火箭过渡型低温推进机送的氦气断了。没办法只能把火箭和飞船整个从发射台拉回装配大楼检修。之后NASA和国防部还专门做了紧急撤离和海上搜救的模拟演练,等于已经提前做了最坏的打算。
最坏的情况里,发射台就可能出致命问题,比如燃料泄漏或者起火。SLS火箭装了差不多两百万升液氢,温度低到零下252摄氏度,一点闪火就是灭顶之灾。升空九十秒左右火箭会碰到最大动压,这时候要是结构出问题,哪怕逃逸系统能瞬间把乘员舱拉走,宇航员也要扛十五个G的过载冲击,能不能扛住真不好说。
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更深的问题出在火箭本身的设计上,这款火箭很多地方都是拿当年航天飞机的老旧技术改的,整个方案拼凑感拉满,安全裕度和升级空间先天就不足。氢泄漏本来就是航天飞机时代就解决不了的老大难,现在SLS又犯了同样的病,说明这问题到现在都没根治。
真顺利冲出近地轨道,风险不但没少,反而叠得越来越多。飞得远速度快环境还复杂,系统能出错的空间直接缩没了。国际空间站的宇航员出事,几个小时就能回地球,阿尔忒弥斯2号飞的时候大部分时间离地球几十万公里,最近的能救援的地方都在好几天航程之外。
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深空通信还有好几秒延迟,地面控制人员根本没法实时插手突发状况。之前阿尔忒弥斯1号就出过轻微的电子设备故障,哪怕这次再出小问题,在深空里都可能变成大麻烦。说白了,这次任务本质上还是一次试飞,什么情况都可能发生。
医疗突发情况也让安全专家头大,深空微重力会引发心血管问题还有肌肉萎缩,飞船能带的医疗设备和药物都非常有限。别说现在这次绕月,哪怕是后续真正登月,阿尔忒弥斯计划连明确的月面救援方案都拿不出来。真出了事,宇航员能不能回来,说不定还要看外部那台普通升降梯能不能正常工作。
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NASA局长自己都坦言,永远不可能把风险降到零。前NASA任务运营总监说得更直接,任何跟你说坐这个火箭安全的人,根本就不懂这里面有多大风险。这次阿尔忒弥斯2号发射成本就有四十亿美元,总研发投入早就超过两百亿了,这么多钱砸进去,NASA顶着国会、国际竞争还有公众的多重压力。
有前NASA宇航员就说,现在NASA的安全文化已经被政治压力侵蚀了,反对的声音都被压下去,高风险任务出悲剧的概率正在变高。当年参与隔热罩审查的前宇航员就不同意让带着问题的隔热罩送阿尔忒弥斯2号上天,最后还是没能改变结果。
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宇航员自己的看法其实更实在,任务指挥官怀斯曼说,猎户座的设计已经融入了之前所有教训,每根电缆都比需要的粗一点,每台电脑都多一层冗余。加拿大宇航员汉森也说,现在大家已经掌握了很多过去不知道的热防护相关知识。这场技术和风险的对赌里,阿尔忒弥斯2号就是第一块试金石。它不只是把四个人送上月球轨道,更是给以后人类重返月球、踏上火星铺路。
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只是这条路从一开始就注定不平坦,要面对的风险,比大多数普通人想象的要多得多。
参考资料:新华网 阿尔忒弥斯2号载人探月任务风险梳理
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