等待发射的“太空发射系统”火箭,位于美国国家航空航天局 肯尼迪航天中心39B发射台的移动发射器上
2022年8月,美国国家航空航天局再次推迟了其“太空发射系统”(SLS)重型火箭的发射。SLS是“阿尔忒弥斯”登月计划的关键组成部分。
如今,美国国家航空航天局正在继续收集数据,以了解为什么RS-25发动机没有成功提升到适当的升空温度范围,从而错过了本次发射时间窗口。
据了解,美国国家航空航天局在美东部时间9月2日中午再次尝试进行SLS的发射。若仍失败,则第三个启动窗口在当地9月5日。
但如果所有三个发射日期都被证明是不成功的,美国国家航空航天局或须重新测试SLS的飞行终止系统。该系统用于在发射前和发射过程中出现灾难性错误时摧毁火箭,并且这项工作只能在美国国家航空航天局肯尼迪航天中心的车辆装配大楼(VAB)内完成。
据了解,飞行终止系统有20天的时间限制,这代表着一旦SLS从VAB推出,必须在20天内发射。否则将返回VAB,以便再次检查飞行终止系统。若如此,那么SLS很可能要到10月下旬才能再次准备好飞行。
接下来,SLS若最终能够成功发射,它会将搭载的猎户座飞船推送至地月转移轨道,以正式开展阿尔忒弥斯计划第一阶段(阿尔忒弥斯1号)任务(往返约需40天)。
据悉,目前的阿尔忒弥斯计划分为三部分。阿尔忒弥斯1号无人任务主要目标是测试猎户座飞船在进入地球大气层时,隔热罩确保能承受极端的高温。同时它也会环绕月球一周,并测试生命支持和导航等关键系统。
阿尔忒弥斯2号计划在2024年执行,届时,将有几名(或为4人)宇航员搭乘猎户座飞船进行绕月飞行,以收集各种数据,从而评估将人送上月球表面的准备程度。该任务预计持续8天~10天,但根据任务目标,可能会延长至20天左右。
阿尔忒弥斯3 号则计划在2025年正式将人类送上月球。为了让宇航员从月球轨道登陆月球,美国国家航空航天局将使用SpaceX或其他公司开发的载人着陆系统(HLS)。即宇航员先从猎户座飞船在轨转移到HLS,然后再执行登陆任务。
该任务的主要目标是将两人安置在月球南极,还有两人则留在月球轨道的猎户座飞船上。美国国家航空航天局也将登陆地点取名为“阿尔忒弥斯大本营”。
值得注意的是,虽然美国国家航空航天局计划登月的时间在2025年,但据了解,该节点或还会推迟“几年”时间。阿尔忒弥斯3号任务能否成功实施,取决于前两次任务的执行情况和新宇航服(进展缓慢)的开发,以及HLS的研发进度等诸多因素。
阿尔忒弥斯3号任务之后,美国国家航空航天局也规划了后续任务,以在月球上建立永久居所,包括阿尔忒弥斯4号将于2027年推出,以帮助建立月球轨道空间站“门户”。阿尔忒弥斯6号~8号的三次登陆任务分别定于2029年、2030年和2031年。
但由于阿尔忒弥斯3号的高度不确定性,以上规划也随时会更改。
此外,阿尔忒弥斯计划由美国国家航空航天局领导,但还涉及数十个其他机构。比如,加拿大可能进行Gateway的维修和维护工作,欧洲航天局也参与了猎户座飞船和Gateway的建设,日本也与美国国家航空航天局达成了5G网络和月球车等方面的合作协议,SpaceX和蓝色起源也都在开发登陆月球的载人着陆系统。这些都会影响到美国国家航空航天局具体的登月进展。
阿尔忒弥斯大本营概念图
阿尔忒弥斯1号任务图表
最后,回到最开始的SLS火箭问题,它也是整个登月任务的起点和关键所在,并是美国国家航空航天局本世纪20年代深空探测计划的主要运载火箭。
据了解,SLS构思于2010年,最初承诺在2016年底飞行,但目标日期一次又一次地推迟了至少16次。其所需成本也一再上涨。最近的一项预算估计显示,该火箭前四次飞行的成本为每次41亿美元,长期运营成本仍然是一个谜。而其研发成本比最初超出了100多亿美元。
这一情况导致SLS受到许多质疑,批评者认为应该替换为更具成本效益的方法,特别是那些由更灵活的商业公司提出的方案。
目前,SLS正在分Block 1、Block 1B和Block 2三个主要阶段开发,功能不断增强。SLS Block 1将发射前3次阿尔忒弥斯任务,随后的五次SLS飞行计划使用Block 1B,之后所有飞行都将使用Block 2。
值得一提的是,SLS或许是美国国家航空航天局研发的最后一个火箭,未来的火箭需求任务可能完全由SpaceX或Blue Origin等商业公司执行。