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熱點問答|重返月球關鍵一步 美“阿耳忒彌斯2號”載人繞月任務難在哪

2026-04-03 來源:新華網
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關鍵詞: 阿耳忒彌斯2號 載人繞月 關鍵技術 安全保障 深空探索

  新華社洛杉磯4月1日電 熱點問答|重返月球關鍵一步 美“阿耳忒彌斯2號”載人繞月任務難在哪

  新華社記者譚晶晶

  美國航空航天局1日實施“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務,使用美國新一代登月火箭“太空發射系統”和“獵戶座”飛船,將4名宇航員送往月球軌道,展開為期10天的繞月飛行。

  這是美國自1972年阿波羅17號登月任務以來的首次載人“探月之旅”,也是美國“阿耳忒彌斯”登月計劃繼“無人繞月”任務之后的第二步。這次不登月、只繞月的載人任務重要性幾何?有哪些關鍵技術值得關注?宇航員安全又如何保障?

  為何不登月卻依然重要

  此次任務是美國“阿耳忒彌斯”登月計劃的第二次任務,也是該計劃下的首次載人飛行,被視為后續載人登月任務的關鍵鋪墊。其核心目標并非抵達月面,而是對整套載人深空飛行體系進行系統驗證。

  美航空航天局表示,任務將在深空環境中檢驗宇航員搭乘的“獵戶座”飛船的生命保障、導航控制、通信系統及任務運行能力,并通過實際飛行數據評估系統可靠性,為未來載人登月和深空探索任務降低風險、積累經驗。

  按任務設計,飛船在發射后將先在近地軌道飛行兩圈,完成關鍵系統初步檢查,再執行地月轉移,進入繞月飛行軌道。任務期間,宇航員將對月球表面進行觀測,并開展一系列與環境和人類健康相關的科學實驗。

  “阿耳忒彌斯”登月計劃于2019年啟動,但進展緩慢,相關任務執行一再推遲,暴露出美國航天面臨的多重問題和挑戰。美國媒體指出,此次繞月飛行任務的結果將直接影響后續登月任務的節奏與窗口選擇。美國公共廣播公司(PBS)報道說,此次任務的重要性不僅在于技術驗證,也是美國在新一輪國際航天競爭中的戰略布局。

  哪些關鍵技術值得關注

  此次任務的一個突出特征,是新一代深空載人體系首次集中實戰演練。“太空發射系統”火箭和“獵戶座”飛船均首次執行載人任務,其可靠性將在深空環境中接受全面考驗。雖然此前“阿耳忒彌斯1號”任務完成無人飛行驗證,但載人狀態下的系統協同仍需實戰檢驗。

  從任務設計看,多項關鍵技術值得關注:

  一是深空環境下的通信與導航系統測試。飛船將在地球軌道短暫飛出全球定位系統(GPS)衛星及近地中繼衛星覆蓋范圍,檢驗深空網絡的通信與導航能力,確認相關系統為深空任務做好了準備。

  二是手動飛行操作驗證。在飛船與火箭上面級分離后,宇航員會將飛船切換至手動模式,操控其飛行軌跡和姿態,以上面級為目標,模擬與其他航天器對接的能力。這一步驟被稱為“近距離操作演示”,它在地面難以完全模擬,將為后續月球軌道任務中關鍵的交會、近距離操作、對接等提供實戰經驗。

  三是電力供應系統的分階段保障。發射及初期飛行階段使用飛行電池供電,以確保在最關鍵、最危險階段獲得穩定、可控電源;進入深空后,飛船將主要依靠太陽能電池板提供持續能源,電池系統則在無光照或應急情況下提供補充電力。

  四是自由返回軌道設計。在返航階段,飛船將利用地月引力場作用,在地球引力牽引下自然返回地球,無需重新啟動推進系統。多家媒體報道指出,這一設計被視為一項重要的安全冗余手段,可在推進系統出現故障時仍能利用引力完成返航。

  這些技術亮點意味著更高的技術門檻。作為新一代重型火箭,“太空發射系統”規模龐大、耦合復雜,推進、低溫燃料與控制系統高度聯動,任何局部異常都可能產生連鎖反應。此前演練中曾出現液氫泄漏、氦氣系統故障等技術問題,凸顯系統調試難度。

  同時,繞月軌道推進精度要求極高,任何偏差都可能影響返回路徑,深空通信延遲也增加了操作和系統響應難度。

  宇航員安全如何保障

  要離開近地軌道、進入深空環境實施載人繞月,任務風險呈“疊加效應”。飛行距離更遠、速度更快、環境更復雜,系統容錯空間明顯縮小。航天專家指出,載人深空探索風險不可避免,關鍵在于通過系統設計降低風險并確保可控。

  美航空航天局為此次任務構建了一套覆蓋“發射-飛行-返回”全過程的安全保障體系。

  發射階段確保宇航員的快速逃逸能力。“獵戶座”飛船頂部配備發射逃逸系統,在發射階段出現異常時,該系統可在毫秒內啟動,將載人艙迅速拉離火箭主體,實現緊急撤離。發射臺也配備有應急撤離設備,確保地面突發情況下宇航員安全轉移。

  宇航員所穿的“‘獵戶座’任務組生存系統”宇航服,具備耐高溫、阻燃能力,其內置接口系統可在緊急情況下提供氧氣,去除二氧化碳,支持長達6天生存。繞月飛行期間,飛船內部部署多組輻射傳感器,結合宇航員佩戴的個體輻射監測裝置,可實時評估艙內輻射水平并發出警報。

  通信方面,任務使用美航空航天局近空網絡和深空網絡形成通信鏈路。飛船飛至月球背面時將出現約41分鐘通信中斷,其余階段均保持穩定。

  分析人士指出,與“阿波羅”時代相比,“阿耳忒彌斯”引入更多商業航天參與,系統復雜性顯著提升,對風險管理提出更高要求。此次任務安全設計與驗證結果,將直接影響美國未來載人登月及深空任務的實施路徑。

【責任編輯:陳聽雨】