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NASA计划明年2月份发射SLS火箭 将猎户座乘员舱首次送往太空

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10月23日消息,美国国家航空航天局(NASA)计划在明年2月份发射巨型火箭太空发射系统(SLS),执行阿尔忒弥斯1号(Artemis 1)任务,这是自阿波罗登月计划以来NASA首次发射月球火箭。

本周五NASA官员表示,SLS火箭将是自阿波罗计划以来的第一枚月球火箭,最初计划是在今年11月份发射升空,现在比原计划晚了几个月时间。如果最后测试进展顺利,现在可能在2月12日发射升空。



图示:SLS火箭和猎户座乘员舱艺术想象图

NASA正在开发的SLS火箭旨在将宇航员送往月球、火星和其他深空目的地,也是阿尔忒弥斯计划的组成部分。NASA计划通过阿尔忒弥斯计划在2024年将宇航员再次送上月球,并建立一座可持续运转的月球基地。

整套巨型火箭系统由两个主要部分组成:SLS火箭和猎户座乘员舱。10月20日,佛罗里达州肯尼迪航天中心的工程师们在运载火箭装配大楼(VAB)将乘员舱堆叠在98米高的巨型火箭上。这标志着NASA完成了一个重要的阶段性目标,SLS火箭进入发射倒计时阶段。



图示:9月19日,NASA工程师在装配大楼内成功完成SLS火箭脐带臂分离测试

“完成堆叠是一个非常重要的阶段性目标,”NASA阿尔忒弥斯1号项目经理迈克·萨拉芬(Mike Sarafin)在周五举行的项目进展新闻发布会上说。“这表明,我们已经进入任务的最后阶段。”

NASA负责开发太空探索系统的副局长助理汤姆·惠特迈尔(Tom Whitmeyer)表示,完成堆叠后的乘员舱与SLS火箭将在12月下旬移至38B发射台开展测试,随后在明年1月初进行发射前状态合练(WDR)。

他说:“在发射前状态合练之后,我们将回到装配大楼进行更深入检查,然后再回发射台。”

惠特迈尔补充说:“阿尔忒弥斯1号任务是实现首位女性和有色人种登月的第一步……我们对这项任务到目前为止取得的进展感到兴奋。”

发射之路

SLS火箭大部分硬件都是在NASA位于路易斯安那州的米乔德组装中心(Michoud Assembly Facility)和位于密西西比州的斯坦尼斯航天中心(Stennis Space Center)进行组装和测试。

这套巨型火箭系统由搭载4部RS-25引擎的核心级和两个巨大固体火箭助推器提供动力,总共能产生近4000吨的推力。

NASA今年对火箭核心级进行了热火测试,四个主引擎今年先后被启动两次,旨在确保火箭部件正常工作。第一次测试是在今年1月16日进行,火箭引擎在点火后一分钟就提前关闭。



图示:10月20日,NASA工程师们将猎户座乘员舱堆叠在98米高的巨型火箭顶部。

这次热火测试提前结束的原因是一台火箭引擎液压系统出现异常。调查人员确定,系统有一个参数超出预设上限,触发引擎关闭机制。NASA选择在3月份重新进行热火测试,然后将其运往发射地。

抵达佛罗里达州后,SLS火箭被运送到运载火箭装配大楼内的高湾3号(High Bay 3)设施,阿波罗计划的土星5号火箭就是在这里完成组装的。NASA工程师在设施内继续组装这枚太空发射系统的不同组成部分。本周早些时候,猎户座乘员舱完成与火箭的堆叠。

前往发射台

今年晚些时候在发射台进行测试后,SLS火箭将于明年1月初进行发射前状态合练。这次演练本质上是一次燃料加注测试,也是对火箭和地面系统的最后检验。NASA发射团队将把所用的低温燃料加注至核心级和上面级。

项目团队将完成发射当天除点火升空外的所有程序。然后SLS火箭将被移回装配大楼内等待合适发射时机。萨拉芬说,第一次发射时机是2月12日开始的15天窗口期。

如果发射目标不变,那么SLS火箭将于2月12日发射的六天前抵达发射台。2月12日当天有一个21分钟的发射窗口,预计在美国东部时间下午5点56分打开,具体发射窗口每天都在发生变化。萨拉芬还表示,根据分析,发射窗口会在发射当天调整一到两分钟的时间。

发射窗口

根据萨拉芬的说法,每次发射窗口期可能从几十分钟到两个小时不等,第一个发射周期是从2月12日延续到27日。他补充说,明年3月和4月还有发射机会,每次发射窗口期会持续约两周时间。

他说:“我们大概会持续工作两周,然后又会等待两周时间。”

当被问及为什么发射窗口期如此多变时,萨拉芬说有两个主要因素,一是地球和月球的相对位置,二是猎户座乘员舱需要在白天溅落海洋。

“发射窗口确实与我们正在处理的三体问题有关,”他说。”“地球绕着地轴旋转。月球围绕地球运行。然后我们要向外飞行,然后在日照条件下降落地球。”

萨拉芬还表示,整个阿尔忒弥斯1号任务的长度也取决于SLS火箭发射的具体时间。如果火箭能在第一次发射窗口期(2月12日至27日)的前半段升空,那么整个任务将运行约6周时间,而在此之后升空就将运行4周时间。

任务目标

阿尔忒弥斯1号任务的目标在阿尔忒弥斯计划进行首次载人太空飞行之前测试整套系统。搭载宇航员的阿尔忒弥斯2号任务计划在2023年的某个时候发射升空,并进行绕月飞行,但不会在月球上着陆。

萨拉芬说,阿尔忒弥斯1号任务还将测试猎户座乘员舱从月球返回的情况。此次任务为工程师提供乘员舱在太空飞行时的运行数据。猎户座乘员舱将通过深空网络将数据发送回地球,还将通过安装在航天器太阳能阵列上的几个摄像头发送一些自拍照。

“猎户座乘员舱将进行自拍,还能让我们看到背景中的月球,”萨拉芬说。“我们还将看到大约38万公里外的地球。”

除了将猎户座乘员舱送入太空外,SLS火箭还会搭载10颗执行各种研究任务的小型卫星,其中有卫星研究深空辐射对酵母DNA的影响,也有卫星研究航天器如何在巨大太阳帆的帮助下飞越近地小行星。(辰辰)

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