NASA計劃明年2月份發射SLS火箭 將獵戶座乘員艙首次送往太空

10月23日消息,美國國家航空航天局(NASA)計劃在明年2月份發射巨型火箭太空發射系統(SLS),執行阿爾忒彌斯1號(Artemis
1)任務,這是自阿波羅登月計劃以來NASA首次發射月球火箭。本周五NASA官員表示,SLS火箭將是自阿波羅計劃以來的第一枚月球火箭,最初計劃是在今年11月份發射升空,現在比原計劃晚了幾個月時間。如果最後測試進展順利,現在可能在2月12日發射升空。

NASA計劃明年2月份發射SLS火箭 將獵戶座乘員艙首次送往太空

圖示:SLS火箭和獵戶座乘員艙藝術想象圖

NASA正在開發的SLS火箭旨在將宇航員送往月球、火星和其他深空目的地,也是阿爾忒彌斯計劃的組成部分。NASA計劃通過阿爾忒彌斯計劃在2024年將宇航員再次送上月球,並建立一座可持續運轉的月球基地。

整套巨型火箭系統由兩個主要部分組成:SLS火箭和獵戶座乘員艙。10月20日,佛羅里達州肯尼迪航天中心的工程師們在運載火箭裝配大樓(VAB)將乘員艙堆疊在98米高的巨型火箭上。這標誌着NASA完成了一個重要的階段性目標,SLS火箭進入發射倒計時階段。

NASA計劃明年2月份發射SLS火箭 將獵戶座乘員艙首次送往太空

圖示:9月19日,NASA工程師在裝配大樓內成功完成SLS火箭臍帶臂分離測試

“完成堆疊是一個非常重要的階段性目標,”NASA阿爾忒彌斯1號項目經理邁克·薩拉芬(Mike Sarafin)在周五舉行的項目進展新聞發布會上說。“這表明,我們已經進入任務的最後階段。”

NASA負責開發太空探索系統的副局長助理湯姆·惠特邁爾(Tom Whitmeyer)表示,完成堆疊后的乘員艙與SLS火箭將在12月下旬移至38B發射台開展測試,隨後在明年1月初進行發射前狀態合練(WDR)。

他說:“在發射前狀態合練之後,我們將回到裝配大樓進行更深入檢查,然後再回發射台。”

惠特邁爾補充說:“阿爾忒彌斯1號任務是實現首位女性和有色人種登月的第一步……我們對這項任務到目前為止取得的進展感到興奮。”

發射之路

SLS火箭大部分硬件都是在NASA位於路易斯安那州的米喬德組裝中心(Michoud Assembly Facility)和位於密西西比州的斯坦尼斯航天中心(Stennis Space Center)進行組裝和測試。

這套巨型火箭系統由搭載4部RS-25引擎的核心級和兩個巨大固體火箭助推器提供動力,總共能產生近4000噸的推力。

NASA今年對火箭核心級進行了熱火測試,四個主引擎今年先後被啟動兩次,旨在確保火箭部件正常工作。第一次測試是在今年1月16日進行,火箭引擎在點火后一分鐘就提前關閉。

NASA計劃明年2月份發射SLS火箭 將獵戶座乘員艙首次送往太空

圖示:10月20日,NASA工程師們將獵戶座乘員艙堆疊在98米高的巨型火箭頂部。

這次熱火測試提前結束的原因是一台火箭引擎液壓系統出現異常。調查人員確定,系統有一個參數超出預設上限,觸發引擎關閉機制。NASA選擇在3月份重新進行熱火測試,然後將其運往發射地。

抵達佛羅里達州后,SLS火箭被運送到運載火箭裝配大樓內的高灣3號(High Bay 3)設施,阿波羅計劃的土星5號火箭就是在這裡完成組裝的。NASA工程師在設施內繼續組裝這枚太空發射系統的不同組成部分。本周早些時候,獵戶座乘員艙完成與火箭的堆疊。

前往發射台

今年晚些時候在發射台進行測試后,SLS火箭將於明年1月初進行發射前狀態合練。這次演練本質上是一次燃料加註測試,也是對火箭和地面系統的最後檢驗。NASA發射團隊將把所用的低溫燃料加註至核心級和上面級。

項目團隊將完成發射當天除點火升空外的所有程序。然後SLS火箭將被移回裝配大樓內等待合適發射時機。薩拉芬說,第一次發射時機是2月12日開始的15天窗口期。

如果發射目標不變,那麼SLS火箭將於2月12日發射的六天前抵達發射台。2月12日當天有一個21分鐘的發射窗口,預計在美國東部時間下午5點56分打開,具體發射窗口每天都在發生變化。薩拉芬還表示,根據分析,發射窗口會在發射當天調整一到兩分鐘的時間。

發射窗口

根據薩拉芬的說法,每次發射窗口期可能從幾十分鐘到兩個小時不等,第一個發射周期是從2月12日延續到27日。他補充說,明年3月和4月還有發射機會,每次發射窗口期會持續約兩周時間。

他說:“我們大概會持續工作兩周,然後又會等待兩周時間。”

當被問及為什麼發射窗口期如此多變時,薩拉芬說有兩個主要因素,一是地球和月球的相對位置,二是獵戶座乘員艙需要在白天濺落海洋。

“發射窗口確實與我們正在處理的三體問題有關,”他說。”“地球繞着地軸旋轉。月球圍繞地球運行。然後我們要向外飛行,然後在日照條件下降落地球。”

薩拉芬還表示,整個阿爾忒彌斯1號任務的長度也取決於SLS火箭發射的具體時間。如果火箭能在第一次發射窗口期(2月12日至27日)的前半段升空,那麼整個任務將運行約6周時間,而在此之後升空就將運行4周時間。

任務目標

阿爾忒彌斯1號任務的目標在阿爾忒彌斯計劃進行首次載人太空飛行之前測試整套系統。搭載宇航員的阿爾忒彌斯2號任務計劃在2023年的某個時候發射升空,並進行繞月飛行,但不會在月球上着陸。

薩拉芬說,阿爾忒彌斯1號任務還將測試獵戶座乘員艙從月球返回的情況。此次任務為工程師提供乘員艙在太空飛行時的運行數據。獵戶座乘員艙將通過深空網絡將數據發送回地球,還將通過安裝在航天器太陽能陣列上的幾個攝像頭髮送一些自拍照。

“獵戶座乘員艙將進行自拍,還能讓我們看到背景中的月球,”薩拉芬說。“我們還將看到大約38萬公裡外的地球。”

除了將獵戶座乘員艙送入太空外,SLS火箭還會搭載10顆執行各種研究任務的小型衛星,其中有衛星研究深空輻射對酵母DNA的影響,也有衛星研究航天器如何在巨大太陽帆的幫助下飛越近地小行星。

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