当地时间4月1日傍晚,美国航空航天局(NASA)的新一代登月火箭“太空发射系统”(SLS)搭载“猎户座”飞船,从佛罗里达州肯尼迪航天中心轰鸣升空,将四名宇航员送入绕月轨道。
这是美国自1972年阿波罗17号任务以来,时隔半个多世纪的首次载人探月飞行。
四名机组人员包括任务指挥官里德·怀斯曼、飞行员维克托·格洛弗、任务专家克里斯蒂娜·科赫,以及来自加拿大航天局的宇航员杰里米·汉森。
科赫将成为首位飞越月球的女性宇航员,格洛弗成为首位飞越月球的非裔美国人,汉森则成为首位飞越月球的加拿大人。
然而,在这份激动人心的历史性成就背后,一个不容回避的问题始终悬挂在任务上方,如果出了意外,会发生什么?
在所有潜在风险中,猎户座飞船的热防护系统被反复提及为最严重的隐患,2022年11月,阿尔忒弥斯1号无人绕月飞行任务成功完成。
但当猎户座返回舱以约4万公里/小时的速度重返地球大气层时,工程师们在检查中发现了一个令人警觉的现象,飞船底部的隔热罩出现了意料之外的损伤,成片的烧蚀材料在没有按设计均匀燃烧的情况下成块脱落,留下了多处空腔。
这些隔热罩由186块名为Avcoat的烧蚀材料拼接而成,用于抵御重返大气层时高达2760°C的极高温。
更棘手的是,阿尔忒弥斯2号飞船的隔热罩与阿尔忒弥斯1号“几乎完全相同”,这意味着同样的问题可能在载人任务中重演。
重返阶段的再入没有备用方案、没有应急措施、也没有逃脱的机会,四名宇航员的生命安全完全依赖于几英寸厚的树脂涂层二氧化硅材料。
有物理学家基于对猎户座系统性缺陷的综合分析,得出了“十分之一概率”的灾难性失败或乘员损失估算,NASA拒绝公布该任务的风险评估报告,管理人员仅表示成功率高于50%,但具体高出多少外界无从得知。
NASA的应对方案是修改重返轨迹,采用更陡峭的下降角度,将飞船在危险热环境中的暴露时间从14分钟压缩至8分钟,并改变此前计划中的“跳跃式再入”模式。
NASA还进行了一项极限测试,模拟隔热罩大面积彻底失效的极端工况,结果发现即便外部隔热层完全脱落,飞船内部的钛合金骨架和复合结构仍能维持结构完整性,确保舱内宇航员安全。
尽管如此,批评者依然担忧,更陡峭的再入轨迹意味着宇航员将承受更高的减速G力,而材料内部气体无法正常排出的根本问题并未从制造工艺层面解决。
在飞船升空之前,危险就已经降临,SLS火箭从装配大楼被运上发射台的过程中暴露出一系列技术问题,迫使任务多次推迟。
2024年初,NASA将阿尔忒弥斯2号任务延迟至2025年9月,同年12月再次推迟至2026年4月。
此后,2026年2月2日的湿式彩排中,火箭核心级推进剂接口出现液氢泄漏,发射窗口从2月推迟到3月。
2月21日,技术人员在操作中发现流向火箭“过渡型低温推进级”的氦气发生中断,迫使火箭和飞船从发射台撤回装配大楼检修。
随后,NASA和国防部于2025年6月联合举行了紧急撤离模拟演练,演练内容包括发射台上紧急撤离和上升段中止后的海上搜救。
在最坏情况下,阿尔忒弥斯2号可能面临的致命场景包括,发射台上的燃料泄漏或火灾,SLS火箭装载着约200万升液氢,温度低至零下252°C,任何闪火都可能是灾难性的。
在升空约90秒后火箭遭遇最大动压,此时若发生结构失效,猎户座的逃逸系统虽然能在毫秒级时间内将乘员舱拖离,但宇航员将承受高达15G的过载冲击。
当然更深层的隐忧在于SLS火箭的设计本身,该火箭大量依赖航天飞机的老旧技术改造而来,整体技术方案的“拼凑性”明显,安全裕度和升级潜力均存在先天缺陷。
而氢气泄漏问题在航天飞机时代就是长期困扰NASA的顽疾,如今在SLS上再次暴露,显示出这个“老大难”问题至今没有真正得到根治。
一旦飞船成功离开近地轨道,风险并不会减少,反而呈现出“叠加效应”,飞行距离更远、速度更快、环境更复杂,系统容错空间急剧缩小。
国际空间站上的宇航员在紧急情况下几小时内就能返回地球,但阿尔忒弥斯2号的乘员在任务的大部分时间里,距离地球数以十万公里计,最近的“医院”在数天行程之外。
深空通信存在数秒的延迟,地面控制人员无法实时干预突发情况,飞船上唯一厕所出现故障、阿尔忒弥斯1号上的轻微电子设备故障再次出现,这些小毛病本身不构成致命威胁,但凸显了一个事实,这本质上仍是一次“试飞”。
医学紧急情况是另一个让安全专家感到棘手的问题,深空环境中微重力的影响可能引发心血管问题、肌肉萎缩,而飞船上携带的医疗设备和药物极为有限。
阿尔忒弥斯任务甚至缺乏明确的月球表面救援方案,一旦在未来的登月任务中发生紧急情况,宇航员的归途可能要依赖一个位于飞船外部的普通升降梯是否能正常工作。
NASA局长贾里德·艾萨克曼曾坦言:“我们永远不可能把风险降到零”。
前NASA任务运营总监保罗·希尔则说得更直接:“任何一个告诉你乘坐这个火箭是安全的,都不了解这其中的风险”。
阿尔忒弥斯2号的发射成本高达约40亿美元,研发总投入已远超200亿美元,在如此巨大的投入背后,NASA承受着来自国会、国际竞争和公众期待的多重压力。
有前NASA宇航员警告称,NASA的安全文化正受到政治压力的侵蚀,反对的声音被压制,高风险任务下发生悲剧的概率正在增加。
而曾经参与隔热罩审查的前宇航员持反对意见,不同意批准阿尔忒弥斯2号使用有问题的隔热罩升空,但最终未能改变决定。
或许宇航员自身的判断才是最值得聆听的声音,任务指挥官怀斯曼在发射前表示:“每个教训都被融入了猎户座的设计,每一根电缆都比实际需要粗一点,每一台电脑都比必要程度多一层冗余”。
加拿大宇航员汉森则坦言:“这个国家现在知道了许多过去不知道的热防护知识”。在技术与风险的天平上,阿尔忒弥斯2号是一块试金石,它不仅仅是为了将四个人送入月球轨道,更是为未来人类重返月面、乃至踏上火星铺就的第一块砖。
只是这条路注定不会平坦,而沿途的风险清单,远比大多数人想象的要长。