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NASA 对阿耳忒弥斯任务中的 SLS 火箭进行现代化改造,以加速月球探索

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Nasa - daily_creativity/shutterstock.com

美国宇航局 (NASA) 正在对其雄心勃勃的月球探索计划阿耳忒弥斯 (Artemis) 实施一系列重大变革。这些修改的主要重点是太空发射系统(SLS),这是一种复杂的运载火箭,旨在运载猎户座载人飞船进行未来的月球之旅。这些变化旨在优化效率并加快在地球天然卫星上建立人类持久存在的准备工作。

阿耳忒弥斯计划是 1969 年至 1972 年间将宇航员送上月球的历史性阿波罗计划的后续计划,有着更广泛的目标。这次,目标不仅仅是登陆,而是建立永久基地并测试未来载人火星之旅中将使用的关键技术。 SLS 的重新配置被视为实现这些长期计划和推动下一阶段太空探索的战略步骤。

美国宇航局局长贾里德·艾萨克曼 (Jared Isaacman) 在二月底提出了这些审查的指导方针。其明确意图是简化发射系统并缩短任务之间的间隔,使登月计划在实现其雄心勃勃的深空目标方面更加动态和有效。

月球发射系统改进

NASA 改进 SLS 的战略涉及对其上级的重大改变,上级是火箭的一部分,负责在发射后提供最终助推,这对于将航天器送上月球轨道至关重要。新计划包括可能采用由著名航空航天公司联合发射联盟 (ULA) 制造的 Centaur V 上级。这一决定指向标准化,放弃了在后续任务阶段使用不同版本的SLS的最初想法。

航天局力求通过这一变化降低复杂性并优化可用资源。通过简化运载火箭架构,NASA希望不仅能加快任务节奏,还能提高将宇航员和货物送往月球环境的整个过程的安全性和可靠性,这本来就具有挑战性和充满变数。

ULA 为 Centaur V 签订合同

美国政府官方合同系统上发布的通知证实,NASA 打算与联合发射联盟 (ULA) 签订合同,无需公开招标即可提供半人马座 V 上部级,这一举措反映了需求的紧迫性和特殊性。该机构提出的理由是,只有这种设备才能满足阿耳忒弥斯计划严格的技术要求和紧迫的时间表。

选择与 ULA 直接签订合同的决定突显了 NASA 对该公司技术和经验的信心。 Centaur V 已经拥有良好的记录,被用于 Vulcan 火箭,该火箭于 2024 年进行了首次发射,并已经完成了多次成功的任务。上级的兼容性和性能是计划的复杂月球任务的连续性和成功的决定因素。

阿耳忒弥斯计划:扩展视野

阿耳忒弥斯计划的愿景超越了对阿波罗计划成就的简单复制。虽然阿波罗任务是历史性的里程碑,但阿耳忒弥斯寻求人类在月球上长期、可持续的存在。这包括发展基础设施、研究月球资源以及为更大的挑战做好准备,例如火星之旅。

阿耳忒弥斯任务对于空间科学技术的进步也至关重要。它们将作为在外星环境中测试新设备、程序和生命支持系统的实验室。所获得的经验和收集的数据对于未来对其他天体(例如红色星球)的探索将具有无价的价值。

猎户座太空舱和 SLS 火箭

太空发射系统(SLS)是这一战略的核心支柱。它被设计为美国宇航局有史以来建造的最强大的火箭,能够提升重型有效载荷并将猎户座太空舱发送到其他当前车辆无法到达的距离。猎户座飞船将在宇航员旅途中为他们提供住宿,为他们提供安全、实用的环境。

猎户座太空舱配备了先进的生命支持系统、重返地球大气层所需的强大热保护以及足够的空间供机组人员在任务期间执行任务。猎户座的设计能够承受深空的严酷条件,对于人类前往月球轨道并最终到达月球表面的安全和成功至关重要。

Centaur V 的技术优势

ULA 的 Centaur V 上级具有多项技术优势,证明其纳入 Artemis 计划是合理的。它在太空飞行方面的经验(在火神火箭上的使用证明了这一点)是一个显着的差异化因素。此外,该技术还采用了 RL10 发动机,这是一种在美国火箭中具有悠久传统和可靠性的推进剂,半人马座系列的先前版本在过去几十年中参与了近 170 次发射。

Centaur V 的设计和工程改进使其优于以前的版本。它更大并集成了更多最新技术,使其能够携带比最初计划用于 SLS 的上级大约两倍的推进剂。这种更大的推进剂容量可以转化为更多的能量,将猎户座航天器推向月球,确保其更有效地到达正确的任务轨道。

新的阿耳忒弥斯任务时间表

SLS 计划的变化也影响了即将到来的阿尔忒弥斯任务的时间。阿耳忒弥斯 2 号计划于今年 4 月进行,将带领四名宇航员绕月飞行约十天,然后返回地球。这将是对猎户座系统和载有船员的一次至关重要的测试。

最初预测人类首次着陆的阿耳忒弥斯 3 号任务被重新调整为地球轨道试飞。在该计划的框架内,人们期待已久的人类首次登陆月球现在计划在阿耳忒弥斯 4 号任务中进行,预计将于 2028 年进行。这些变化反映了人类重返月球每一步的复杂性和需要进行细致验证。

人类登陆月球的加速

NASA 决定标准化 SLS 火箭配置并集成 Centaur V 上部级,这是加速人类登月的战略举措。通过简化系统和优化资源,该机构寻求创建一条更直接、更有效的途径来实现其勘探目标。这种对标准化和成熟技术的新关注对于保持 Artemis 计划的势头至关重要。

这些修改证明了美国宇航局有能力适应如此大规模项目的技术和操作挑战。最终目标仍然明确:在月球上建立可持续的人类存在,为未来探索火星铺平道路,并标志着人类宇宙之旅的新时代。

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