美國航空航天局1日實施“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務(wù)，使用美國新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”和“獵戶座”飛船，將4名宇航員送往月球軌道，展開為期10天的繞月飛行。

這是美國自1972年阿波羅17號登月任務(wù)以來的首次載人“探月之旅”，也是美國“阿耳忒彌斯”登月計劃繼“無人繞月”任務(wù)之后的第二步。這次不登月、只繞月的載人任務(wù)重要性幾何？有哪些關(guān)鍵技術(shù)值得關(guān)注？宇航員安全又如何保障？

為何不登月卻依然重要

此次任務(wù)是美國“阿耳忒彌斯”登月計劃的第二次任務(wù)，也是該計劃下的首次載人飛行，被視為后續(xù)載人登月任務(wù)的關(guān)鍵鋪墊。其核心目標(biāo)并非抵達(dá)月面，而是對整套載人深空飛行體系進(jìn)行系統(tǒng)驗證。

美航空航天局表示，任務(wù)將在深空環(huán)境中檢驗宇航員搭乘的“獵戶座”飛船的生命保障、導(dǎo)航控制、通信系統(tǒng)及任務(wù)運行能力，并通過實際飛行數(shù)據(jù)評估系統(tǒng)可靠性，為未來載人登月和深空探索任務(wù)降低風(fēng)險、積累經(jīng)驗。

按任務(wù)設(shè)計，飛船在發(fā)射后將先在近地軌道飛行兩圈，完成關(guān)鍵系統(tǒng)初步檢查，再執(zhí)行地月轉(zhuǎn)移，進(jìn)入繞月飛行軌道。任務(wù)期間，宇航員將對月球表面進(jìn)行觀測，并開展一系列與環(huán)境和人類健康相關(guān)的科學(xué)實驗。

“阿耳忒彌斯”登月計劃于2019年啟動，但進(jìn)展緩慢，相關(guān)任務(wù)執(zhí)行一再推遲，暴露出美國航天面臨的多重問題和挑戰(zhàn)。美國媒體指出，此次繞月飛行任務(wù)的結(jié)果將直接影響后續(xù)登月任務(wù)的節(jié)奏與窗口選擇。美國公共廣播公司（PBS）報道說，此次任務(wù)的重要性不僅在于技術(shù)驗證，也是美國在新一輪國際航天競爭中的戰(zhàn)略布局。

哪些關(guān)鍵技術(shù)值得關(guān)注

此次任務(wù)的一個突出特征，是新一代深空載人體系首次集中實戰(zhàn)演練。“太空發(fā)射系統(tǒng)”火箭和“獵戶座”飛船均首次執(zhí)行載人任務(wù)，其可靠性將在深空環(huán)境中接受全面考驗。雖然此前“阿耳忒彌斯1號”任務(wù)完成無人飛行驗證，但載人狀態(tài)下的系統(tǒng)協(xié)同仍需實戰(zhàn)檢驗。

從任務(wù)設(shè)計看，多項關(guān)鍵技術(shù)值得關(guān)注：

一是深空環(huán)境下的通信與導(dǎo)航系統(tǒng)測試。飛船將在地球軌道短暫飛出全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星及近地中繼衛(wèi)星覆蓋范圍，檢驗深空網(wǎng)絡(luò)的通信與導(dǎo)航能力，確認(rèn)相關(guān)系統(tǒng)為深空任務(wù)做好了準(zhǔn)備。

二是手動飛行操作驗證。在飛船與火箭上面級分離后，宇航員會將飛船切換至手動模式，操控其飛行軌跡和姿態(tài)，以上面級為目標(biāo)，模擬與其他航天器對接的能力。這一步驟被稱為“近距離操作演示”，它在地面難以完全模擬，將為后續(xù)月球軌道任務(wù)中關(guān)鍵的交會、近距離操作、對接等提供實戰(zhàn)經(jīng)驗。

三是電力供應(yīng)系統(tǒng)的分階段保障。發(fā)射及初期飛行階段使用飛行電池供電，以確保在最關(guān)鍵、最危險階段獲得穩(wěn)定、可控電源；進(jìn)入深空后，飛船將主要依靠太陽能電池板提供持續(xù)能源，電池系統(tǒng)則在無光照或應(yīng)急情況下提供補充電力。

四是自由返回軌道設(shè)計。在返航階段，飛船將利用地月引力場作用，在地球引力牽引下自然返回地球，無需重新啟動推進(jìn)系統(tǒng)。多家媒體報道指出，這一設(shè)計被視為一項重要的安全冗余手段，可在推進(jìn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時仍能利用引力完成返航。

這些技術(shù)亮點意味著更高的技術(shù)門檻。作為新一代重型火箭，“太空發(fā)射系統(tǒng)”規(guī)模龐大、耦合復(fù)雜，推進(jìn)、低溫燃料與控制系統(tǒng)高度聯(lián)動，任何局部異常都可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。此前演練中曾出現(xiàn)液氫泄漏、氦氣系統(tǒng)故障等技術(shù)問題，凸顯系統(tǒng)調(diào)試難度。

同時，繞月軌道推進(jìn)精度要求極高，任何偏差都可能影響返回路徑，深空通信延遲也增加了操作和系統(tǒng)響應(yīng)難度。

宇航員安全如何保障

要離開近地軌道、進(jìn)入深空環(huán)境實施載人繞月，任務(wù)風(fēng)險呈“疊加效應(yīng)”。飛行距離更遠(yuǎn)、速度更快、環(huán)境更復(fù)雜，系統(tǒng)容錯空間明顯縮小。航天專家指出，載人深空探索風(fēng)險不可避免，關(guān)鍵在于通過系統(tǒng)設(shè)計降低風(fēng)險并確?？煽亍?/p>

美航空航天局為此次任務(wù)構(gòu)建了一套覆蓋“發(fā)射-飛行-返回”全過程的安全保障體系。

發(fā)射階段確保宇航員的快速逃逸能力?！矮C戶座”飛船頂部配備發(fā)射逃逸系統(tǒng)，在發(fā)射階段出現(xiàn)異常時，該系統(tǒng)可在毫秒內(nèi)啟動，將載人艙迅速拉離火箭主體，實現(xiàn)緊急撤離。發(fā)射臺也配備有應(yīng)急撤離設(shè)備，確保地面突發(fā)情況下宇航員安全轉(zhuǎn)移。

宇航員所穿的“‘獵戶座’任務(wù)組生存系統(tǒng)”宇航服，具備耐高溫、阻燃能力，其內(nèi)置接口系統(tǒng)可在緊急情況下提供氧氣，去除二氧化碳，支持長達(dá)6天生存。繞月飛行期間，飛船內(nèi)部部署多組輻射傳感器，結(jié)合宇航員佩戴的個體輻射監(jiān)測裝置，可實時評估艙內(nèi)輻射水平并發(fā)出警報。

通信方面，任務(wù)使用美航空航天局近空網(wǎng)絡(luò)和深空網(wǎng)絡(luò)形成通信鏈路。飛船飛至月球背面時將出現(xiàn)約41分鐘通信中斷，其余階段均保持穩(wěn)定。

分析人士指出，與“阿波羅”時代相比，“阿耳忒彌斯”引入更多商業(yè)航天參與，系統(tǒng)復(fù)雜性顯著提升，對風(fēng)險管理提出更高要求。此次任務(wù)安全設(shè)計與驗證結(jié)果，將直接影響美國未來載人登月及深空任務(wù)的實施路徑。