阿耳忒弥斯2号返程,问题隔热罩扛得住吗?凤凰网
当地时间4月10日晚,执行美国“阿耳忒弥斯2号”载人绕月飞行任务的“猎户座”飞船将返回地球,预计在美国加利福尼亚州圣迭戈海岸附近的太平洋海域溅落。
▲从阿耳忒弥斯2号飞船上拍到的地月景象
这将是本次任务中最危险、最紧张的环节之一。飞船将以每小时约4万公里的速度穿越地球大气层,利用降落伞减速并最终溅落在海上。再入大气层历来是航天飞行的高风险阶段,航天器将面临约2760℃的极端高温。对阿耳忒弥斯2号而言,这一风险尤为突出,因为飞船底部的热防护层(隔热罩)存在已知的设计缺陷。
不过,美国国家航空航天局(NASA)方面对此次任务表达了信心,阿耳忒弥斯2号飞行总监杰夫·拉德根在4月9日的新闻发布会上表示:“这是必须顺利完成的13分钟。”
2022年,阿耳忒弥斯1号进行无人测试任务后,NASA发现飞船的隔热罩出现意外损伤,部分材料开裂并脱落。调查显示,这是由于材料中产生的气体无法正常排放,导致压力积聚所致。但当时,阿耳忒弥斯2号的飞船已完成建造和组装,其隔热罩与1号使用的几乎完全相同。
为了节省时间和金钱,NASA最终未更换隔热罩,而是修改了再入大气层的轨迹以降低风险。一般来说,在最终下降前,航天器需先短暂进入大气层再升起,以减轻热应力和G力(G-Force,是以地球重力加速度为基准的力学单位,主要用于衡量物体在变速运动时所承受的惯性力或过载)。而此次“跳跃”将大幅缩短,飞船将以更快速度和更陡角度直接下降,减少在最极端温度下的暴露时间,最大限度保障宇航员安全。
▲2022年,NASA在阿耳忒弥斯1号飞船溅落后发现热防护罩问题
同时,NASA局长贾里德·艾萨克曼坦言“从长远来看,这并非正确的方式”。他在4月7日的采访中说:“直到他们成功溅落,我都会一直为这件事担心。”
NASA这种“应急”做法也受到很多专业人士的质疑,伦敦玛丽女王大学物理学与数据科学讲师艾德·麦克劳利指出:“在再入过程中,舱体温度将接近太阳表面温度的一半。防热罩至关重要,没有它,舱体将熔化烧毁。”
前NASA宇航员、热防护系统工程师查尔斯·卡马尔达长期公开批评NASA的决策。在相关会议上,他继续反对执行阿耳忒弥斯2号任务。他表示,NASA在问题定义与根本解决上并未履行应尽的职责。
曾在NASA工作超过30年的热防护材料专家丹·拉斯基表示:“这件事之所以如此严重,是因为当隔热罩出现剥落或大块脱落时,即使飞行器没有被完全摧毁,也已处于即将失效的临界点,这就像在雾天站在悬崖边上一样。”
此次再入大气层不仅是阿耳忒弥斯计划的重要里程碑,也将检验NASA在时间压力下的风险管理策略。全球航天界正密切关注这一“13分钟”的结果。


