美国宇航局的新月球火箭正在泄漏燃料，但这并不是什么挫折

美国宇航局即将迈出重返月球的第一步。该计划的第一阶段，恰如其分地称为阿尔忒弥斯 1 号，计划派遣一架无人驾驶的试飞飞机绕月往返。这将是阿尔忒弥斯计划的首次飞行，该计划旨在 2020 年代中期让人类再次登上月球。

但在 Artemis 1 发射之前，NASA 需要确保其备受吹捧的火箭——太空发射系统 (SLS)——能够全面投入使用。但这一目标仍未实现；火箭的最新一次彩排已于本月初提前结束。这是工程师团队一系列失败练习中的第三次。

其中一个关键问题是 NASA 无法将 Artemis 火箭的所有燃料都注入油箱。当 NASA 工程师在肯尼迪航天中心发射台上测试加油时，技术问题和泄漏阻碍了这一过程的完成。这听起来可能很糟糕，但这种障碍在太空发射中很常见。

华盛顿特区战略与国际研究中心太空研究副研究员马凯纳·杨表示：“我希望不会出现太多拖延，他们会很快找出问题所在，并很快回到正轨。”

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十年前，当奥巴马政府批准 SLS 火箭概念时，NASA 表示该火箭将于 2016 年或 2017 年准备就绪。但处于这一发展阶段的实验火箭几乎预计会遇到重大困难。火箭操作极其复杂——不能简单地将火箭放在发射台上，然后像烟花一样点燃。火箭内部的众多复杂子系统必须协同工作，才能帮助宇航员和其他珍贵货物到达太空。

例如，发射台本身不仅仅是火箭在发射前的临时停靠点。对于 SLS 火箭来说，它是一个移动发射塔，可以滚动到发射台上，并发挥多种关键作用。

从塔上伸出的卷须被称为脐带，它们紧紧抓住火箭。当载人舱在数百英尺的高空时，一条脐带可让宇航员登上火箭。其他脐带充当稳定器，使火箭在发射台上保持稳定。还有一些电缆为地面和火箭之间提供重要的电气和通信连接。

所有这些脐带以不同的方式操作和分离，在升空时必须毫不费力地分离。当它们固定的物体是一个 365 英尺高的火热野兽，可以在数英里外触发汽车警报时，这是一个艰巨的任务。“这些部件所处的大气环境非常恶劣，”美国宇航局肯尼迪航天中心的工程师凯文·米勒说。“这是一个有趣的环境，与世界上任何其他地方都不一样，我们必须确保它完美运行。”

并非所有脐带都连接到航天器的塔架上。在火箭的另一侧，还有两根卷须从地面升起，并在火箭底部附近连接起来。这些尾部服务桅杆脐带 (TSMU) 的主要功能之一是在火箭位于发射台上时帮助填充 SLS 的燃料箱。

当终于要起飞时，SLS 会利用两种简单元素推动自身：氢和氧。将它们泵入同一个舱室，点燃，随后的反应会产生水和大量能量，使火箭能够冲破地球大气层和引力场。（这只是主阶段。SLS 还依靠一对像拐杖一样的助推器将其推向更远的天空。它们通过完全不同的过程燃烧铝基固体燃料。）

但是由于气体密度不大，如果要将氢气和氧气以室温形式储存起来，就需要燃料箱太大，火箭上装这种燃料箱不太现实。相反，这些元素必须以冷冻液态保存。这种低温可不是小事。氧气在 -297 华氏度（-183 摄氏度）时会液化。而液态氢的沸点则更冷，为 -423 华氏度（-253 摄氏度）。

在最近的测试中，NASA 填充了 49% 的液氧和 5% 的液氢，但技术人员发现氢气泄漏并停止填充。

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米勒说：“少量的液态氢会变成巨大的气态氢云。”如果在起飞前没有解决这一问题，这种易燃的尘埃可能会造成灾难性的后果。

“多年来，许多发射都因推进剂泄漏而失败，无论是运载火箭还是地面系统硬件，”太空作家杰夫·福斯特 (Jeff Foust) 说，他从 SLS 项目开始就一直关注该项目。纵观历史，许多航天飞机发射都面临泄漏问题。“这些问题被追踪和修复，最终运载火箭得以发射，”福斯特说。

但就像 TSMU 需要正常运转来为火箭提供燃料一样，它们也需要用氮气来冲洗火箭。这样做可以清除火箭系统中的上述氢气，从而最大限度地降低潜在的火灾危险。氮气还可以作为气候控制，使火箭的部件保持稳定的温度和低湿度——这在佛罗里达的亚热带气候中尤为重要。

米勒说：“当所有电子设备等保持凉爽和干燥时，它们就能保持良好的状态。”

不过，即便是在现阶段，此类错误也是意料之中的。彩排和其他测试旨在发现棘手问题，防止它们影响到涉及宇航员和昂贵太空仪器的实际发射。

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至于这对未来阿尔忒弥斯发射意味着什么，时间表尚不确定。在安排首次完整的无人驾驶发射之前，必须进行成功的测试。照这样发展下去，阿尔忒弥斯一号可能要到六月或七月初才能飞向月球。

如果将阿尔忒弥斯飞船送上月球就像用女神之弓射箭一样，那么 NASA 还需要几周时间才能确定这把弓是否能正常工作。只有在那之后，任务才能起飞。

杨说：“发射推迟不是什么好事，但幸好他们采取了一切预防措施，确保发射安全、成功。”

尽管如此，阿尔忒弥斯 1 号的任何延迟都会给阿尔忒弥斯 2 号的计划带来压力：这是首次载人飞行任务，将把三名美国宇航员和一名加拿大宇航员送入月球轨道 10 天。阿尔忒弥斯 2 号目前计划于 2024 年 5 月发射，但阿尔忒弥斯 1 号发射后大约需要两年时间进行准备。阿尔忒弥斯 1 号发射推迟的时间越长，人类就需要等待越久才能访问月球的背面。

在此之后才进入第三阶段：自 1972 年以来首次将靴子放回月球尘埃中。

更正（2022 年 4 月 27 日）：该报道之前混淆了 NASA 最近的湿式彩排期间注入 SLS 火箭的液氧和氢气百分比水平。它还错误地指出了那次测试期间发生了氮气泄漏。这两条消息现在都已更新。