萬眾期待卻慘遭跳票,NASA登月火箭出了什麼問題?
儘管美國宇航局(NASA)的工程師和技術人員付出了巨大的努力,但他們並沒有在周一讓“太空發射系統”(SLS)巨型火箭起飛。在當地時間週一早間的倒計時中,火箭一開始就遇到了多個問題,最終又碰到了發射團隊無法解決的技術問題:RS-25火箭發動機在點火前無法適當冷卻。即使發動機問題得到解決,佛羅里達海岸週一早上的天氣也比預期的要危險。
NASA登月火箭週一未能發射
NASA為周一的發射活動進行了大力宣傳,包括邀請名人觀看火箭發射。而且,美國副總統哈里斯也來到了現場,準備在火箭發射成功後發表賀詞。
美國副總統哈里斯原本要發表賀詞
然而,哈里斯、NASA工程師以及VIP觀眾可能會感到失望了。在NASA取消發射後,哈里斯也沒有發表演講,而是對記者表示:“創新需要這樣的時刻:你試驗的是從未有人做過的事情,然後(在失敗後)重新組織。你會弄清楚實現最終目標的下一步將是什麼。對我們來說,最終目標就是登上月球,展示人類如何在月球上生活和工作。”
倉促發射引發問題
週一的嘗試可能有點匆忙,為什麼?因為NASA在發射火箭時沒有考慮到所有可能出錯的事情。
一開始,NASA發射控制人員成功地解決了一系列問題。例如,由於發射台附近出現閃電,燃料注入工作推遲了近兩個小時,這迫使該團隊的時間表被壓縮,只能在美國東部時間週一上午8點33分(北京時間週一20點33分)發射窗口開啟之前努力推進。
當發射團隊開始加註推進劑,填充大型液氫罐的工作就因為一個通向液氫罐的8英寸入口的洩漏而受阻。這個問題最終通過停止這個過程並重新啟動推進劑加註來解決。NASA基本上通過關閉SLS並重新啟動來解決的這個問題。
倒計時40分鐘時就出現問題
在這之後,倒計時順利地進行了大約一個小時,直到火箭的四個主發動機中的一個出現問題。作為發射前程序的一部分,低溫推進劑從燃料箱中“排出”到發動機中,在飛行前將其冷卻到大約5攝氏度。從專業術語講,“阿爾忒彌斯1號”任務經理邁克·薩拉芬(Mike Sarafin)給出的實際溫度是500蘭氏度(約合5攝氏度)。
結果,在排除發動機故障的過程中,發射控制人員無法找到一個方法來解決火箭核心級的問題,所以發射計劃被取消了。
“我為發射團隊感到非常驕傲,”NASA局長比爾·納爾遜(Bill Nelson)在發射取消後的簡報會上說。
考慮到發射團隊在上週日深夜和周一早上倒數最後階段所做的艱苦工作,納爾遜應該為他們感到驕傲。但是,飛行控制人員或許本不應該面臨這樣的尷尬時刻。
不完整測試
從今年4月開始,NASA分別進行了4次“濕裝彩排”測試,目標是給SLS火箭加滿燃料,並模擬到倒計時還剩10秒時,在主發動機點火前結束測試。但是,這四次測試最終都提前結束了。在6月的第四次嘗試中,工程師將火箭測試模擬到了倒計時還剩29秒時。
然而,為了進入倒計時的最後階段,NASA不得不“欺騙”飛行計算機。在測試過程中,一條4英寸的氫管線(hydrogen line)出現了密封洩漏問題,它比周一出現問題的8英寸管線要小。但是,為了完成濕裝彩排,NASA當時選擇掩蓋地面發射程序的洩漏,因為地面計算機控制著大部分的倒計時程序。
太空發射系統
正是由於這一掩蓋,NASA無法完成發動機冷卻部分的測試。如果當初進行了這一測試,NASA很可能已經發現了導致周一發射取消的問題。因此,事後看來,NASA本應該在發射火箭之前完成一次完整的濕裝彩排。結果,當時全世界都在期待SLS在周一發射時,NASA實際上進行了第五次濕裝測試,這次才是完整的。
為何不進行完整測試?
那麼,NASA為什麼沒有進行完整的測試就發射火箭呢?
NASA人類探索系統開發負責人吉姆·弗里(Jim Free)對於這一決定進行了辯護。“我們覺得,現在仍然覺得,在今天發射是正確的事情。”他在談到週一的發射嘗試時稱。
弗里表示,NASA要考慮SLS火箭往返於發射台進行額外濕裝測試以及在加註燃料過程中對燃料箱加壓所涉及的損耗。在倒計時期間,NASA必須平衡這些風險和挑戰。
不放棄
現在,NASA可能會把火箭撤回到肯尼迪航天中心的飛行器組裝大樓。NASA官員表示,他們不排除在美國東部時間9月2日(週五)下午12點48分發射的可能性。NASA任務控制人員將於週二下午開會討論發動機排氣問題的可能解決方案,然後將宣布發射計劃。
“阿爾忒彌斯1號”任務經理薩拉芬(中)
“阿爾忒彌斯1號”任務經理薩拉芬表示,週五“肯定是可能的”,但他指出,發射團隊需要時間梳理數據,然後才能確定成功發射的可能性。
“在周五發射的可能性不是一點沒有。我們要嘗試一切可能性。我們還沒準備好放棄。”薩拉芬表示。
如果SLS火箭在9月5日之前不能發射,那麼它就需要回到機庫進行額外檢修。到那時,火箭很可能在10月中旬之前無法發射。