美國太空總署阿耳忒彌斯二號任務中最危險的部分尚未到來:獵戶座太空艙的隔熱罩在墜落時可能會爆炸——有關專家將其與致命的挑戰者號太空梭災難進行比較
美國太空總署阿耳忒彌斯二號太空人已經比之前的任何人類都離開地球更遠了,但專家警告說,最危險的部分尚未到來。
在返回地球之前,獵戶座乘員艙必須在大氣層中進行猛烈的俯衝。
這個長 16.5 英尺、高 11 英尺的太空艙將以高達 25,000 英里/小時(40,230 公里/小時)的速度撕裂空氣。
以這個速度,太空艙周圍的空氣將加熱到超過 2,760 攝氏度(5,000 華氏度)——略低於太陽表面溫度的一半。
更令人緊張的是,四名太空人——里德·懷斯曼、維克多·格洛弗、克里斯蒂娜·科赫和傑里米·漢森——將使用從未測試過的軌道和上次測試失敗的隔熱罩來完成這趟旅程。
獵戶座乘員艙預計將於美國東部時間週五 20:07(格林威治標準時間週六 01:07)降落在加州海岸附近的太平洋。
然而,前美國太空總署太空人、約翰遜太空中心工程總監查爾斯·卡瑪達博士告訴《每日郵報》,美國太空總署忽視了災難的嚴重風險。
卡瑪達博士表示,這次任務的執行「與造成致命的挑戰者號和哥倫比亞號災難的想法完全相同」。
隨著阿耳忒彌斯二號任務開始返回地球,專家們對獵戶座乘員艙隔熱罩的完整性表示擔憂。圖為:我測試過的無人阿耳忒彌斯一號的隔熱罩
前 NASA 太空人、約翰遜太空中心工程總監查爾斯·卡瑪達 (Charles Camarda) 博士告訴《每日郵報》,阿耳忒彌斯 2 號所遵循的思路與導致致命的挑戰者號(如圖)和哥倫比亞號災難的「完全相同」。
當獵戶座飛向地球表面時,它將首先與歐洲服務模組(ESM)斷開連接,該模組在整個旅程中提供電力。
當 ESM 在下方的大氣層中燃燒時,獵戶座將點燃其引擎以旋轉並將其隔熱罩提升到面向大氣層。
在接下來的 16 分鐘內,從與大氣層會合到落入海洋之間,太空艙需要將速度從每秒 7 英里降低到每小時 129 英里。
然後,火星車將部署 11 個降落傘,並以精確的排列方式降落傘,以在低於 20 英里/小時的速度下減慢並穩定太空艙。
然而,當與空氣的摩擦導致車外溫度升高時,臨界點就會到來。
在船員和這些極端溫度之間唯一的障礙是嵌入玻璃纖維網中的三英寸厚的 Afcoat、二氧化矽纖維和環氧樹脂層。
AFCOT 被工程師稱為“稀釋隔熱罩”,這意味著它被設計為在重返大氣層時故意燃燒。
倫敦瑪麗女王大學物理和數據科學講師埃德·麥考利(EdMacaulay)告訴《每日郵報》,這“有點像汽車中的緩衝區——它的目的是處理能量並保證乘客的安全。”
隔熱罩由大塊稱為 AFCOT 的材料製成。在阿耳忒彌斯一號期間,美國太空總署發現這種設計困住了氣體,導致形成大裂縫和碎片脫落
然而,在無人阿爾忒彌斯一號測試的隔熱罩在重返大氣層期間遭受嚴重損壞後,專家們對 AFCOT 的安全表示擔憂。
NASA的調查發現,阿耳忒彌斯一號在100多個地方遺失了材料,隔熱罩中的一些大螺絲也因高溫而融化。
Avcoat 隔熱罩是基於阿波羅時代成功使用的設計,但阿耳忒彌斯使用的隔熱罩有一個關鍵的區別。
阿耳忒彌斯一號和二號沒有仔細地將它們塑造成蜂巢結構,而是使用固體材料塊來節省時間和金錢。
隨後的調查表明,本應無害地排出的氣體被困在材料內並產生了裂縫。
這些裂縫沒有被蜂窩框架“困住”,而是在塊體中傳播和生長,導致隔熱罩的大塊分離。
因此,防熱罩並沒有像預期的那樣穿著晚裝,而是以不均勻且意想不到的方式剝落。
這增加了失控加熱的風險,可能會損壞重要係統或使船員面臨嚴重危險。
隔熱罩的不均勻加熱可能會導致獵戶座乘員艙的部分部件(如圖)達到危險溫度
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麥考利博士在他的《對話》一書中說:“在阿耳忒彌斯二號任務的最後階段,沒有支持,沒有意外事件,也沒有逃跑的機會。”
在調查完這個問題後,NASA 重新設計了 AFCOT,使其具有更高的滲透性,但這個版本的隔熱罩未能及時為阿耳忒彌斯 II 做好準備。
事實上,Artemis II 的 Orion 膠囊將包含一種 Avcoat,其滲透性比 Artemis I 中使用的要低。
相反,美國太空總署選擇改變阿爾忒彌斯二號所使用的返迴路徑。
阿耳忒彌斯使用了所謂的再入“跳躍”,這意味著她短暫地進出大氣層以降低速度並控制下降。
相較之下,阿耳忒彌斯2號將採取更陡峭的路徑重新進入大氣層,這將使其更快穿過大氣層,並減少暴露在高溫下的時間。
根據 NASA 對問題的評估,這應該可以確保 Avcot 的多孔版本不會破裂太多,從而危及機組人員。
然而,卡瑪達博士指出,美國太空總署並不確定這是否能解決問題。
卡瑪達博士表示,美國宇航局“不應該在該飛行器上發射宇航員”,並聲稱重新進入大氣層的風險高得令人無法接受。圖為:NASA 阿耳忒彌斯 2 號機組人員、任務專家克里斯蒂娜·科赫、任務專家傑里米·漢森、指揮官里德·懷斯曼和飛行員維克多·格洛弗。
在阿爾忒彌斯一號之後,NASA 僅透過加熱來測試 AFCOT 的小樣本。
然而,卡瑪達博士表示,美國太空總署的測試「絕不代表隔熱罩彎曲部分的實際結構」。
2022 年,獵戶座隔熱罩副主任 Jeremy Vanderkam 無法模擬真實太空船返回時所經歷的「熱流、壓力和剪切應力」。
這位前太空人表示,這意味著 NASA 尚未開發出一種方法來準確預測 AFCOT 將在何處以及如何破解。
「我們測試的都是六英寸大的部件,我們只是將它們加熱,」卡瑪達博士說。
“如果我們無法預測什麼會導致失敗,我們就不能說新路徑能夠解決該問題。”
同樣,卡瑪達博士告訴《每日郵報》,1 月 8 日與 NASA 局長賈里德·艾薩克曼會面時向他提供的文件顯示,阿耳忒彌斯一號在第一次接觸大氣層時就開始失去部分 AFCOT。
這表示刪除“跳過”可能無法解決問題。
專家表示,美國太空總署的小規模測試(如圖)無法重現再入條件,這意味著該航太局無法確定問題是否已解決。
卡瑪達博士說:“如果重載是這些大塊脫落的真正原因,那就會使情況變得更糟。”
“在我看來,我們不應該讓船員登上那艘飛船。我們會安全嗎?”
“也許勝算對他們有利,但勝算並不是我想要的。”
已聯繫美國宇航局徵求意見。
發布日期: 2026-04-08 17:05:00
來源連結: www.dailymail.co.uk