为了第1位女性登月，史上最强大火箭要飞了

Daphane

來源:中国科学报 文 ｜ 王方


在“阿尔忒弥斯1号”飞行期间，“猎户座”太空舱将飞越月球，并在42天后返回地球。 图片来源：NASA　
　
　　如果一切按计划进行，美国宇航局（NASA）有史以来最强大的运载火箭——太空发射系统（SLS）将于8月29日进行首次试飞。
　　SLS会将一个能够运载宇航员的小型太空舱送入太空。这个名为“猎户座”的太空舱将绕月球飞行——比任何为人类建造的航天器飞得都远，并在42天后返回地球。
　　这次试飞至关重要，因为NASA计划在未来几年使用太空舱将宇航员送上月球。如果成功，这将是自1972年阿波罗17号宇航员从月球返回以来，人类首次超越近地轨道。
　　“我们已经进入了航天科学研究的新时代。”科罗拉多大学博尔德分校航天工程师Luis Zea的酵母基因实验以及其他实验将随此次试飞一起进行。它们被塞入“猎户座”太空舱上的一个宇航员座位下面。
　　这种做法是为了最大限度地利用这次耗资40多亿美元的试飞。其间一些实验将围绕月球进行，然后返回；其他实验则被部署于太空中。
　　这次飞行的其他科学载荷包括两颗绘制月球冰图的小卫星、驶向小行星的太阳帆，还有测量辐射如何影响人体内部器官的人形模型。其中一个是来自日本的小型着陆器，它甚至将登陆月球——如果成功，日本将成为第4个软着陆月球的国家。
　　这次被称为“阿尔忒弥斯1号”的飞行，是NASA“阿尔忒弥斯”计划的第一步。“阿尔忒弥斯2号”将在2024年之前搭载宇航员绕月飞行；“阿尔忒弥斯3号”将搭载一名宇航员在月球南极附近着陆，这项于2025年或更晚些时候完成的任务将包括第一位女性登月。
　　在“阿尔忒弥斯1号”发射当日，由两个固体火箭助推器和4个强大的发动机提供动力，SLS将轰鸣着冲向天空，之后将空的推进剂罐扔进海洋，然后与“猎户座”太空舱分离。太空舱将使用一个更小的、欧洲制造的推进系统，进入飞越月球的轨道。
　　在这个过程中，科学实验将会开启。在发射后的几个小时内，该航天器将向太空部署10颗小型立方体卫星。但其中5颗自一年多前安装在火箭上以来一直没有充电。一些研究人员担心，电池可能无法提供足够的能量让立方体卫星按计划开始工作。
　　假设部署成功，其中两颗立方体卫星将以不同的方式绘制月球表面的冰。NASA对月球冰感兴趣，是因为它保存了太阳系历史的冰冻记录，并可以作为未来人类探险的资源。
　　轨道飞行器已经探明，处于永久阴影的月球极地陨石坑中含有冰。“阿尔忒弥斯3号”的目标就是让宇航员在南极登陆，研究这些冰。但目前月球科学家不知道冰的确切位置，也不知道有多少冰。
“阿尔忒弥斯1号”的一颗立方体卫星将低空飞过月球南极，寻找以氢形式存在的水。其将绘制出迄今为止分辨率最高的中子图，表明氢的位置。“这将告诉我们水冰在哪里。”亚利桑那州立大学行星科学家、此次任务的主要研究员Craig Hardgrove说。
　　另一颗立方体卫星将使用红外光谱仪绘制冰图，以寻找月球地表水的特征。它将通过提供冰分布的另一个视图来补充上述中子图。
　　第三颗立方体卫星是日本的着陆器，仅700克，也是世界上最小的月球着陆器。
　　它将直接向下飞向月球表面，并在其上方几百米处释放一个微型气囊缓冲探测器。探测器将自由下落并撞击表面，然后尝试与地球通信并测量辐射环境。
　　还有一颗立方体卫星将前往一颗名为“2020 GE”的小行星，而不是月球。它将展开一个86平方米的太阳帆，利用太阳光的压力在太空中航行。这次飞行将测试新相机以及压缩和传输深空任务数据的创新方法。
　　两个人体模型Helga和Zohar将被绑在“猎户座”太空舱的座位上，登上“阿尔忒弥斯1号”。这项实验由德国航空航天中心领导，旨在更好地量化辐射对人体的影响。