美國(guó)宇航局的登月任務(wù)宇航員已經(jīng)比歷史上任何人類都走得更遠(yuǎn)，但他們旅程中最危險(xiǎn)的部分尚未到來(lái)。

獵戶座飛船將以從未測(cè)試過(guò)的軌跡和此前失效的隔熱罩重返地球大氣層。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，它將于美國(guó)東部時(shí)間周五下午5點(diǎn)07分（英國(guó)夏令時(shí)晚上10點(diǎn)07分）濺落在加利福尼亞附近的海域。

對(duì)于即將結(jié)束為期 10 天、行程 70 萬(wàn)英里繞月往返之旅的四名阿爾忒彌斯二號(hào)宇航員來(lái)說(shuō)，重返大氣層時(shí)絕對(duì)不是發(fā)生任何意外的好時(shí)機(jī)。

這艘長(zhǎng)15英尺、寬9英尺的太空艙將底部朝下，以近25000英里/小時(shí)的速度沖入大氣層，這意味著宇航員將以每秒7英里的速度飛行。如此高速地穿過(guò)氣體會(huì)產(chǎn)生極大的摩擦和壓力，獵戶座飛船周圍的空氣溫度將超過(guò)2760攝氏度。

唯一能保護(hù)宇航員免受烈焰侵襲的，是一塊3英寸厚的隔熱罩，它由二氧化硅纖維和環(huán)氧樹(shù)脂制成，并包裹在玻璃纖維蜂窩網(wǎng)中。這種材料的設(shè)計(jì)使其能夠以可控的方式逐個(gè)原子地分解，從而將熱量從獵戶座飛船中帶走。

不幸的是，在2022年阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)期間，當(dāng)太空艙在無(wú)人測(cè)試的情況下解體時(shí)，解體過(guò)程雜亂無(wú)章，超過(guò)100個(gè)位置的碎片意外飛濺。隔熱罩上的大型螺栓也部分熔化。

美國(guó)宇航局的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本應(yīng)逸出的氣體在材料內(nèi)部積聚，導(dǎo)致材料開(kāi)裂，進(jìn)而導(dǎo)致“燒焦的材料脫落”，留下了一堆碎片。

美國(guó)宇航局“月球到火星”計(jì)劃副局長(zhǎng)阿米特·克沙特里亞承認(rèn)，他們并未預(yù)料到“會(huì)有部件從探測(cè)器上脫落”。這種名為Avcoat的隔熱罩材料經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，具有更高的透氣性，能夠讓氣體逸出，而不是積聚造成壓力和故障。

升級(jí)后的隔熱罩未能及時(shí)安裝到阿爾忒彌斯二號(hào)任務(wù)中，因此宇航員克里斯蒂娜·科赫、杰里米·漢森、里德·懷斯曼和維克托·格洛弗只能依靠舊版本。

事實(shí)上，獵戶座上的防護(hù)罩比阿爾忒彌斯一號(hào)上失效的防護(hù)罩滲透性更低。

美國(guó)宇航局表示，一項(xiàng)廣泛的調(diào)查已經(jīng)證明，目前的隔熱罩可以保證宇航員的安全，而獵戶座飛船試飛內(nèi)部的數(shù)據(jù)顯示，即使缺少部分隔熱罩，溫度仍然會(huì)讓宇航員感到舒適。

為了進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)，NASA 修改了飛船重返地球的預(yù)定軌跡。其目的是減少獵戶座飛船在大氣層高溫環(huán)境中停留的時(shí)間。

在阿爾忒彌斯1號(hào)任務(wù)中，獵戶座飛船采用了“跳躍式進(jìn)入”技術(shù)，短暫地進(jìn)入地球大氣層上層后又迅速脫離。這有助于地面控制中心更精確地計(jì)算著陸點(diǎn)，并降低宇航員所承受的過(guò)載。

人們希望讓飛行器像石頭在湖面上跳躍一樣在大氣層中跳躍，這樣它就不會(huì)受到一次強(qiáng)烈的熱沖擊，而是會(huì)經(jīng)歷兩次溫度較低的熱沖擊。

對(duì)于事關(guān)生命的“阿爾忒彌斯二號(hào)”任務(wù)，NASA徹底放棄了跳躍式著陸計(jì)劃，宇航員將一次性承受重返大氣層的全部沖擊力。獵戶座飛船將以更快的速度和更陡的坡度下降，以最大限度地減少宇航員暴露在極端溫度下的時(shí)間。

美國(guó)宇航局局長(zhǎng)賈里德·艾薩克曼表示，他對(duì)隔熱罩“充滿信心”。阿爾忒彌斯二號(hào)任務(wù)指揮官懷斯曼先生表示，宇航員們“感謝美國(guó)宇航局的開(kāi)放態(tài)度，他們權(quán)衡了所有方案，并做出了最符合人類航天利益的決定”。

這種新的飛行軌跡從未用這艘飛船進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)。美國(guó)宇航局并沒(méi)有進(jìn)行成功的試飛，而是依靠計(jì)算機(jī)建模來(lái)證明其可行性。

2022 年，獵戶座飛船隔熱罩的副經(jīng)理杰里米·范德卡姆承認(rèn)，測(cè)試設(shè)施無(wú)法達(dá)到航天器在重返大氣層時(shí)遇到的“熱通量、壓力和剪切應(yīng)力”的組合。

他說(shuō)：“我們總是需要等待飛行測(cè)試才能獲得最終認(rèn)證，證明我們的系統(tǒng)可以投入使用。”

去年，美國(guó)宇航局監(jiān)察長(zhǎng)辦公室 (OIG) 的一份報(bào)告警告說(shuō)：“Avcoat 的意外行為造成了一種風(fēng)險(xiǎn)，即在未來(lái)的任務(wù)中，隔熱罩可能無(wú)法充分保護(hù)太空艙的系統(tǒng)和乘員免受重返大氣層時(shí)的極端高溫的影響。”

隔熱罩專家、前航天飛機(jī)宇航員、約翰遜航天中心前工程主管查爾斯·卡馬爾達(dá)聲稱，美國(guó)宇航局使用了與導(dǎo)致挑戰(zhàn)者號(hào)和哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)災(zāi)難相同的“錯(cuò)誤思維”和“粗糙分析” ，這兩起災(zāi)難導(dǎo)致宇航員喪生。

他在一月份的一封信中寫(xiě)道：“Artemis II 的修改后的進(jìn)入軌道……不足以確保風(fēng)險(xiǎn)得到緩解。”

一旦乘員進(jìn)入地球大氣層，11 個(gè)降落傘和減速傘必須按精確的順序展開(kāi)，以將太空艙減速并穩(wěn)定在低于 20 英里/小時(shí)的速度。

美國(guó)宇航局監(jiān)察長(zhǎng)辦公室還擔(dān)心，飛出的隔熱罩碎片可能會(huì)擊中返回艙頂部，從而損壞降落傘。如果所有降落傘都無(wú)法正常工作，宇航員就無(wú)法安全著陸。

從宇航員重返地球大氣層到濺落地球（希望濺落在圣地亞哥附近加利福尼亞海岸的太平洋上）的16分鐘將是令人膽戰(zhàn)心驚的。

2023 年，在被選中后不久，獵戶座飛船的飛行員格洛弗先生告訴《每日電訊報(bào)》，他最期待的任務(wù)部分是墜入大海。

他說(shuō)：“人們以為我說(shuō)期待濺落時(shí)是在開(kāi)玩笑，但這并不是因?yàn)槲壹庇诮Y(jié)束任務(wù)。如果這次任務(wù)失敗了，我們就無(wú)法開(kāi)展未來(lái)的任務(wù)。”

“在我們弄清楚哪里出了問(wèn)題之前，所有這些目標(biāo)都將暫停。因此，濺落意味著，一方面，我們的家人可以放松下來(lái)，松一口氣；另一方面，也意味著我們至少已經(jīng)開(kāi)始交接這場(chǎng)接力賽了。”

讓我們祈禱美國(guó)宇航局在重返大氣層時(shí)不要掉鏈子。