兩名美國海軍前戰(zhàn)斗機(jī)飛行員搭乘50余年來首個載人繞月飛船升空
周三,在"阿爾忒彌斯2號"任務(wù)框架下,一艘載人飛船自肯尼迪航天中心發(fā)射升空,開啟時隔半個多世紀(jì)的載人繞月飛行。船上兩名美國海軍前戰(zhàn)斗機(jī)飛行員引人矚目:
退役上校里德·懷斯曼(Reid Wiseman)擔(dān)任本次任務(wù)指揮官,維克多·格洛弗(Victor Glover)上校出任飛行員。除二人外,機(jī)組還包括加拿大皇家空軍戰(zhàn)斗機(jī)飛行員杰里米·漢森(Jeremy Hansen),以及美國宇航局任務(wù)專家克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)。
多元化團(tuán)隊彰顯國際合作:機(jī)組包含非裔成員(格洛弗)、女性成員(科赫)及外籍航天員(漢森)。(從左至右:NASA宇航員/任務(wù)指揮官里德·懷斯曼、NASA宇航員/飛行員維克多·格洛弗、NASA任務(wù)專家克里斯蒂娜·科赫、加拿大航天局宇航員杰里米·漢森)
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懷斯曼(Wiseman)是一位擁有27年資歷的海軍老兵,于1997年獲得軍官軍銜。他曾先后在多艘航母上服役,隨后成為一名試飛員。此后,懷斯曼作為第103“海盜旗”戰(zhàn)斗攻擊機(jī)中隊(VFA-103)的一員,駕駛F/A-18F“超級大黃蜂”戰(zhàn)斗機(jī)(目前該中隊正隨“喬治·布什”號航母前往伊朗方向)。2009年,他在海上服役期間被選拔參加航天員培訓(xùn)。
格洛弗(Glover)的服役經(jīng)歷也大體相似,他于2013年入選航天員隊伍。
預(yù)計四名航天員將在前往月球軌道發(fā)射10天后降落在太平洋,屆時由美國國家航空航天局(NASA)、海軍和國防部組成的聯(lián)合部隊將從大洋中將他們接回。
圣安東尼奧級兩棲船塢運輸艦“約翰·P·穆薩”號(USS John P. Murtha,LPD-26)將參與他們的回收工作。
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現(xiàn)在"阿爾忒彌斯2號"已經(jīng)成功返回。
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在濺落返回后,阿爾忒彌斯二號任務(wù)的宇航員們在美國海軍兩棲運輸艦“約翰·P·默薩”號的塢艙甲板上,與他們的獵戶座飛船合影留念。這艘飛船被他們命名為“Integrity(正直號)”。
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左側(cè)與底部(發(fā)射升空階段)
- Launch(發(fā)射):時間 00:00:00,速度 0 mph,高度 0 ft。
- Tower Clear & Initiate Roll/Pitch Maneuver(擺脫發(fā)射塔并開始滾動/俯仰機(jī)動):時間 00:00:09,速度 81 Mph,高度 598 ft。
- Max Q(最大動壓點):火箭承受氣動力最大的時刻。時間 00:01:11,速度 1,061 Mph,高度 42,091 ft。
中間部分(分離階段)
- SRB Separation(助推器分離):時間 00:02:09,速度 3,177 Mph,高度 155,958 ft。
- SRB Atlantic Splashdown(助推器在大西洋濺落):時間 00:06:10,速度 10,222 Mph,高度 405,175 ft(注:這是助推器的彈道高點)。
- LAS Jettison(逃逸塔拋離):時間 00:03:18,速度 4,373 Mph,高度 285,334 ft。
- Core Stage MECO(核心級主發(fā)動機(jī)關(guān)閉):時間 00:08:03,速度 17,661 Mph,高度 510,891 ft。
- Core Stage/ICPS Separation(核心級與第二級分離):時間 00:08:15,速度 17,710 Mph,高度 533,273 ft。
- Core Stage Pacific Splashdown(核心級在太平洋濺落):預(yù)計時間 02:08:23。
右側(cè)部分(軌道調(diào)整與對接演練)
- ICPS Perigee Raise Maneuver(ICPS 近地點抬升機(jī)動)
- ICPS Apogee Raise Burn(ICPS 遠(yuǎn)地點抬升點火):將軌道進(jìn)一步拉高。
- ICPS/Orion Separation(ICPS 級與獵戶座飛船分離):時間 03:24:15,速度 8,529 [注:此數(shù)值可能指相對速度或特定參數(shù)],高度 73,093,408 ft。
- Start ICPS/Orion Prox Ops Demo(開始 ICPS/獵戶座近距離操作演示):即格洛弗手動控制飛船靠近火箭級,進(jìn)行對接模擬演練。
- End ICPS/Orion Prox Ops Demo(結(jié)束近距離操作演示)
- Orion Perigee Raise Burn(獵戶座飛船近地點抬升點火)
關(guān)鍵術(shù)語解釋:
- SRB:固體火箭助推器。
- LAS:發(fā)射逃逸系統(tǒng)。
- MECO:主發(fā)動機(jī)關(guān)閉。
- ICPS:臨時低溫推進(jìn)級(即火箭的第二級)。
- Prox Ops Demo:近距離操作演示(模擬對接)。
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左側(cè)圖注:飛行任務(wù)步驟
- LAUNCH(發(fā)射):航天員乘坐火箭從肯尼迪航天中心 39B 發(fā)射場升空。
- JETTISON(拋離):固體火箭助推器、整流罩和發(fā)射逃逸系統(tǒng)分離。
- CORE STAGE MAIN ENGINE CUT OFF(核心級主發(fā)動機(jī)關(guān)閉):伴隨級間分離。
- PERIGEE RAISE MANEUVER(近地點抬升機(jī)動):調(diào)整軌道形狀。
- APOGEE RAISE BURN TO HIGH EARTH ORBIT(進(jìn)入高地球軌道的遠(yuǎn)地點抬升點火):開始為期 23.5 小時的航天器狀態(tài)檢查。
- ORION SEPARATION FROM ICPS FOLLOWED BY PROX OPS DEMO(獵戶座飛船與 ICPS 分離并進(jìn)行近距離操作演示):此外還包括長達(dá) 2 小時的手動操控性能評估。
- ORION UPPER STAGE SEPARATION (USS) BURN(獵戶座上級分離點火):開始高地球軌道檢查,包括生命維持系統(tǒng)、鍛煉設(shè)施和居住設(shè)備評估。
- PERIGEE RAISE BURN(近地點抬升點火)。
- TRANS-LUNAR INJECTION (TLI) BY ORION’S MAIN ENGINE(由獵戶座主發(fā)動機(jī)執(zhí)行的地月轉(zhuǎn)移軌道入射):依靠歐洲服務(wù)艙(ESM)開啟月球自由返回軌道。
- OUTBOUND TRANSIT TO MOON(前往月球):根據(jù)自由返回軌道需要,進(jìn)行必要的外向軌道修正點火(OTC);飛行時間約為 4 天。
- LUNAR FLYBY(飛越月球):距月球背面(平均)高度 6,479 英里 / 10,427 公里。
- TRANS-EARTH RETURN(返回地球):進(jìn)行必要的返回軌道修正點火(RTC),以瞄準(zhǔn)地球大氣層;飛行時間約為 4 天。
- CREW MODULE SEPARATION FROM SERVICE MODULE(乘員艙與服務(wù)艙分離)。
- ENTRY INTERFACE (EI)(再入界面):進(jìn)入地球大氣層。
- SPLASHDOWN(濺落):搜救船回收航天員和乘員艙。
右側(cè)圖表:近距離操作演示序列 (PROXIMITY OPERATIONS DEMONSTRATION SEQUENCE)
這部分展示了飛船與火箭第二級(ICPS)分離后,航天員手動操縱飛船進(jìn)行靠近、繞飛和觀察的一系列動作:
- 1-3:飛船與 ICPS 逐步分離。
- 4-8:飛船調(diào)頭并重新靠近 ICPS,模擬對接準(zhǔn)備。
- 9-13:飛船在 ICPS 周圍進(jìn)行不同角度的觀察和機(jī)動。
- 14-17:最終脫離 ICPS,準(zhǔn)備執(zhí)行后續(xù)的地月轉(zhuǎn)移任務(wù)。
圖中其他標(biāo)注:
- ICPS Earth disposal:ICPS(火箭第二級)在地球大氣層中焚毀處理。
- Prox Ops Demonstration:近距離操作演示區(qū)域。
關(guān)于飛行的初始階段:
東部時間 18:35,火箭噴薄出巨大的火塔,將三名美國人和一名加拿大人送入太空。這是自 1972 年以來,人類首次進(jìn)行的載人繞月飛行。
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當(dāng)火箭騰空而起、在身后留下巨大的火焰支柱和長長的白色水汽尾跡時,可可海灘(Cocoa Beach)沿岸及周邊定居點的數(shù)萬名觀眾歡呼雀躍,激動地?fù)肀г谝黄稹?/p>
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然而,《紐約時報》感嘆道,與上個世紀(jì)相比,這次任務(wù)受到的關(guān)注度顯著下降。“……盡管許多人為‘阿耳忒彌斯2號’(Artemis II)任務(wù)感到興奮,但也有人只是聳聳肩,或者繼續(xù)平淡的一天,完全沒有理會發(fā)射倒計時。”
在紐約,37歲的企業(yè)家馬克西姆·克里維安(Maxim Krivian)來到時報廣場,想看看是否有大屏幕在轉(zhuǎn)播發(fā)射。令他驚訝和失望的是,竟然沒有一個屏幕在播放。
在休斯敦市中心的 Tom's Watch 酒吧——休斯敦也被稱為“太空城”,是 NASA 載人航天任務(wù)控制中心所在地——當(dāng)?shù)厝酥饾u坐滿了座位,但并不是為了觀看“阿耳忒彌斯2號”航天員飛往月球。相反,他們正焦急地等待晚上休斯敦火箭隊的曲棍球比賽。
在發(fā)射過程中,體育酒吧里的大多數(shù)電視機(jī)都調(diào)到了洋基隊與水手隊之間的棒球比賽。只有幾個小屏幕在進(jìn)行 NASA 任務(wù)的直播。
在倒計時期間,曾導(dǎo)致2月和3月發(fā)射計劃流產(chǎn)的氦氣和氫氣泄漏問題沒有再次發(fā)生。然而,卻出現(xiàn)了其他的技術(shù)故障。
首先,工程師們解決了一個關(guān)于火箭飛行中止系統(tǒng)的問題,該系統(tǒng)在航天員彈射逃生時負(fù)責(zé)摧毀火箭。隨后,在倒計時接近尾聲時,NASA 表示正在處理航天員彈射系統(tǒng)中一個電池的問題,但最終得出結(jié)論:問題出在傳感器上,而非電池本身。
這些問題導(dǎo)致起飛推遲了 11 分鐘。起飛后,又一個技術(shù)故障導(dǎo)致任務(wù)調(diào)度員無法聽到航天員的談話,盡管航天員自己能聽到來自地球的指令。通訊在幾分鐘后才得以恢復(fù)。
好吧,又是那句:“休斯敦,我們有麻煩了,廁所壞了!”美國人似乎總是無法擺脫排泄系統(tǒng)故障的困擾,無論是在最先進(jìn)的航空母艦上,還是在國際空間站,現(xiàn)在這種問題又出現(xiàn)在了登月飛行中。為此,機(jī)組人員決定在問題解決前使用“備用廢物處理系統(tǒng)”。看來這個問題得由克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)來解決了,因為她正是飛行工程師。瞧,她正在展示這個馬桶。
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一個帶有廁所主題的有趣徽標(biāo)。而在這里,副駕駛正在飛船復(fù)制品上演示如何使用這套裝置。
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也就是說,與“阿波羅”號不同,這里的宇航員不需要一直坐在座椅上,飛船內(nèi)部甚至有空間設(shè)置一個帶門的獨立廁所隔間。
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掛著睡袋的艙室。
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起飛前。
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在進(jìn)入近地軌道后,“獵戶座”飛船與火箭上級分離。隨后,根據(jù)飛行計劃,格洛弗手動駕駛飛船,小心翼翼地將其靠近已分離的火箭級。這一過程模擬了在后續(xù)任務(wù)中與月球著陸器對接時將采用的機(jī)動動作。 在這一階段,還釋放了四顆微型衛(wèi)星,其中包括一顆德國的衛(wèi)星。
飛行軌道大約長這樣。
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周四,“獵戶座”飛船將點火發(fā)動機(jī),切入月球軌道轉(zhuǎn)移軌道。周一,飛船將抵達(dá)月球并進(jìn)行繞月機(jī)動。航天員將花幾個小時觀察月球表面,包括月球背面的區(qū)域。
在飛越月球背面時,“獵戶座”將刷新人類飛離地球的最遠(yuǎn)距離紀(jì)錄:252,799英里(約406,840公里)。這比當(dāng)年被迫緊急返回地球的“阿波羅13號”航天員所到達(dá)的距離還要遠(yuǎn)4,144英里。
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各類火箭尺寸對比
什么是航天發(fā)射系統(tǒng)(SLS)火箭?這是 NASA 研發(fā)的一款新型大型火箭——相當(dāng)于當(dāng)年執(zhí)行“阿波羅”登月任務(wù)所使用的“土星5號”的現(xiàn)代版。它的高度為98.15米,加滿燃料后的總重量為2,608.15噸。它能夠?qū)⒓s27噸的有效載荷送往月球。
其設(shè)計理念是對 20 世紀(jì) 70 年代為航天飛機(jī)(Space Shuttle)開發(fā)的技術(shù)進(jìn)行的重新定義與升級。
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飛船的服務(wù)艙由歐洲航天局(ESA)研制。美國國家航空航天局(NASA)負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)“航天發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)運載火箭和“獵戶座”(Orion)飛船的開發(fā),并邀請了 SpaceX 和藍(lán)色起源(Blue Origin)等商業(yè)公司,為未來的“阿耳忒彌斯”任務(wù)提供月球著陸器。
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乘員艙由洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司建造。
“阿耳忒彌斯1號”:“阿耳忒彌斯”計劃的首次任務(wù),于2022年11月發(fā)射,將不載人的“獵戶座”飛船送入繞月軌道。在飛行過程中,該任務(wù)還部署了幾顆被稱為“立方星”(CubeSats)的小型衛(wèi)星。“獵戶座”飛船在26天后返回地球。
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“阿耳忒彌斯2號”:今年任務(wù)的目標(biāo)是測試“獵戶座”飛船上的生命維持系統(tǒng)及其他關(guān)鍵系統(tǒng)的運行情況。在與火箭上級分離后,機(jī)組人員計劃測試“獵戶座”執(zhí)行未來飛行任務(wù)所需對接機(jī)動的能力。如果“獵戶座”在近地軌道運行期間出現(xiàn)嚴(yán)重問題,任務(wù)指揮部將把航天員送回地球。
在航天器飛往月球后,它將沿著所謂的**“自由返回軌道”**飛行——月球的引力將使艙體直接返回地球,而無需啟動發(fā)動機(jī)。這意味著即使推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)生故障,“獵戶座”乘員艙仍能安全返回地球。
“阿耳忒彌斯3號”:原計劃是作為關(guān)鍵節(jié)點,在2028年底前讓航天員在月球南極附近著陸。然而,現(xiàn)在的計劃已調(diào)整為2027年中期發(fā)射,且任務(wù)將留在近地軌道進(jìn)行試飛,以演練與 SpaceX 和藍(lán)色起源公司正在研制的一種或兩種月球著陸器進(jìn)行交會對接。如果一切順利,這將為2028年的兩次著陸嘗試(“阿耳忒彌斯4號”和“阿耳忒彌斯5號”)鋪平道路。這將有助于實現(xiàn)總統(tǒng)的目標(biāo)——在其第二個任期結(jié)束前將 NASA 航天員送上月球。
相似的任務(wù)
NASA 將“阿耳忒彌斯2號”(Artemis II)的任務(wù)目標(biāo)描述為與“阿波羅7號”和“阿波羅8號”具有可比性,即將航天器在地球軌道和月球軌道的測試結(jié)合到了單次任務(wù)中。然而,與“阿波羅8號”不同,“阿耳忒彌斯2號”并未進(jìn)入環(huán)月軌道,這是由于歐洲服務(wù)艙(ESM)的性能限制——它無法獨立從低月球軌道脫離。相反,“阿耳忒彌斯2號”采用了類似1970年“阿波羅13號”的自由返回軌道繞月飛行。此外,雖然“阿波羅13號”曾接近至距離月表 158 英里(254 公里)處,但“阿耳忒彌斯2號”的最接近距離約為 4,607 英里(7,414 公里),略超過兩個月球直徑。
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阿波羅 8 號任務(wù)徽章
設(shè)計師:吉姆·洛威爾(Jim Lovell)這是阿波羅 8 號環(huán)月任務(wù)的官方標(biāo)志。該任務(wù)的機(jī)組人員包括:指令長弗蘭克·博爾曼(Frank Borman)、指令艙駕駛員小詹姆斯·A·洛威爾(James A. Lovell Jr.)以及登月艙駕駛員威廉·A·安德斯(William A. Anders)。
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阿耳忒彌斯 2 號官方任務(wù)徽章
設(shè)計師:格雷格·曼切斯(Greg Manchess)隨著一支強(qiáng)大的團(tuán)隊送出“阿耳忒彌斯世代”的首批機(jī)組人員,阿耳忒彌斯 2 號測試飛行正式開啟。
設(shè)計寓意:該徽章將任務(wù)標(biāo)識為“AII”,這不僅代表阿耳忒彌斯計劃的第二次重大飛行,更象征著一項“萬眾一心,造福全民”(explore for all and by all)的探索事業(yè)。
構(gòu)圖視角:畫面以阿波羅 8 號著名的《地出》(Earthrise)照片為框架,呈現(xiàn)出的地球與月球場景代表了人類載人航天的雙重本質(zhì),兩者同樣引人入勝:
月球代表了我們的探索目的地,聚焦于對未知的發(fā)現(xiàn)。
地球代表了家園,聚焦于當(dāng)我們回望這顆共同的星球時所獲得的視角——去感悟身為人類的獨特意義。
軌道細(xì)節(jié):環(huán)繞地球的軌道凸顯了當(dāng)前持續(xù)進(jìn)行的探索任務(wù),正是這些任務(wù)使“阿耳忒彌斯”能夠著眼于在月球建立長期存在,并為不久后的火星之旅奠定基礎(chǔ)。
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阿爾忒彌斯二號任務(wù)的機(jī)組人員于2025年1月在獵戶座飛船模型內(nèi)進(jìn)行訓(xùn)練。
“阿波羅8號”與“阿耳忒彌斯2號”任務(wù)徽章對比
“阿耳忒彌斯2號”的任務(wù)徽章被認(rèn)為借鑒了“阿波羅8號”徽章的靈感。“阿波羅8號”徽章的特點是一個垂直排列的無窮大符號,既暗指數(shù)字“8”,也代表了航天器的環(huán)月軌道。與之類似,“阿耳忒彌斯2號”的設(shè)計包含了一條風(fēng)格化的軌跡,其形狀類似于半周期曲線,巧妙地勾勒出數(shù)字“2”,并對應(yīng)任務(wù)從地球到月球的第一航程。徽章中從月球背面遠(yuǎn)眺地球的構(gòu)圖,采用了類似于威廉·安德斯(William Anders)在“阿波羅8號”期間拍攝的《地出》(Earthrise)照片的透視角度,以此描述任務(wù)遠(yuǎn)離地球的距離。這些共同的設(shè)計元素展示了兩項任務(wù)之間的平行關(guān)系,并突顯了“阿耳忒彌斯2號”作為阿波羅計劃以來首次載人登月任務(wù)的地位。
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用于阿爾忒彌斯二號任務(wù)的“獵戶座”飛船“Integrity號”及其歐洲服務(wù)艙,于2025年3月正在進(jìn)行準(zhǔn)備工作。
叫醒廣播
NASA 在“雙子座計劃”期間開啟了為航天員播放音樂的傳統(tǒng),并首次在“阿波羅15號”任務(wù)中使用音樂喚醒機(jī)組人員。每首曲目都是專門挑選的(通常由航天員家屬選擇),通常對機(jī)組的某位成員具有特殊意義,或者適用于他們的日常活動。“阿耳忒彌斯2號”成為了首個將其喚醒歌曲匯編成官方Spotify播放列表的 NASA 任務(wù)。此外,曾參加阿波羅計劃的航天員查理·杜克(Charlie Duke)和吉姆·洛威爾(Jim Lovell)的預(yù)錄問候語也被廣播給了機(jī)組人員。值得一提的是,洛威爾是在 2025 年 8 月去世前不久錄制下這條訊息的。
不要進(jìn)入美式太空競賽,按自己的節(jié)奏來。
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