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佛羅里達州卡納維拉爾角—自從太空梭三年前退役以來,美國宇航局位於此處的肯尼迪航天中心一直相對平靜。但現在,這裡擠滿了媒體,美國宇航局高官紛紛前往佛羅里達州,工程師們正忙著準備發射臺,以便發射一艘全新的宇宙飛船。錐形的獵戶座艙是美國宇航局在載人航天領域的下一個冒險,它最終將載人前往小行星,甚至可能是火星——如果美國能夠找到資金和政治意願的話。
週四,當獵戶座在卡納維拉爾角空軍基地進行首次試飛時(美國東部標準時間上午 7:05),沒有人會乘坐它。這次試執行將檢驗獵戶座的基本設計,將其發射到 5,800 公里的高度(比國際空間站距離地球表面遠 15 倍),然後在四小時後濺落在太平洋中。“這是 42 年來第一個超越近地軌道的載人航天器,” 獵戶座專案主管邁克·霍斯在週二的美國宇航局飛行前新聞釋出會上說。洛克希德·馬丁公司是該航天器的主要承包商。“這意義重大。”
獵戶座在外形和設計上讓人想起阿波羅飛船,但它高 3.3 米,寬 5 米,體積大約大三分之一。它最終將容納兩到六名宇航員執行長達 21 天的任務,並且可以連線到其他空間站,以進行更長時間的旅行。
在耗資約 3.7 億美元的試飛期間,美國宇航局的工程師將密切關注,以確保獵戶座的熱防護罩(使用改良的阿波羅材料層疊在新鈦骨架上)能夠保護艙體免受 4000 華氏度再入火焰的灼燒,並確保其其他關鍵系統——計算機、導航控制和降落傘等——按計劃工作。如果一切順利,獵戶座將幫助美國宇航局重回正軌,從美國本土用國產飛船發射自己的宇航員。
自從太空梭在 2011 年退役以來,美國宇航員不得不乘坐俄羅斯的飛船前往太空。美國宇航局希望美國商業公司能夠儘快彌補這一空缺,透過 SpaceX 和波音公司建造的私人飛船將宇航員運送到國際空間站。但是,要前往超出空間站近地軌道範圍的目的地,美國宇航局需要一種新的飛行工具。
獵戶座艙最終計劃搭載一種名為太空發射系統 (SLS) 的新型火箭發射,該火箭仍在開發中。當 SLS 升空(可能在 2018 年)時,它將成為迄今為止最強大的助推器,推力達 840 萬磅。這應該有足夠的動力將人類推進到比以往任何時候都更深的太空。然而,獵戶座和 SLS 究竟將去哪裡——以及何時去——尚未完全確定。美國宇航局和奧巴馬政府希望在 2020 年代中期派遣宇航員訪問附近的小行星,儘管該計劃受到了科學家和評論員的抨擊,他們稱其缺乏刺激性和科學上的不必要性。然而,進行更雄心勃勃的火星任務,或建立月球殖民地所需的資金,超出了美國宇航局能夠從財政拮据的國會獲得的預期。
由於 SLS 仍在建造中,獵戶座將首次發射,搭載目前飛行中的最大火箭——由波音-洛克希德·馬丁公司聯合發射聯盟製造的德爾塔 IV 重型火箭。該助推器將把獵戶座送入足夠的太空,使其以月球返回速度的 84% 衝回地球——足以讓其熱防護罩經受一些嚴峻的考驗。它還將把獵戶座帶到地球範艾倫輻射帶之外;科學家們渴望看到該艙的計算機是否能夠承受那裡潛在的破壞性高能粒子。“我的一部分希望一切都完美,”美國宇航局獵戶座專案主管馬克·蓋爾說。“但實際上,在這樣的飛行測試中,如果飛行器與環境的行為方式存在細微之處,或者系統在飛行期間彼此之間的行為方式存在細微之處,我希望我們能在這次試飛中發現它。我們希望發現超出我們建模能力和超出我們專業知識範圍的事情,以便我們能夠學習並解決它。”
無論這次飛行進展如何,獵戶座都不計劃在四年內再次飛行,直到 SLS 準備好進行首次發射。它最早也要到 2021 年才能進行首次載人飛行。漫長的延遲是預算緊張的結果。“這不是我們建造這些艙體的能力問題,”蓋爾說。“我希望它能更快。”
如果獵戶座專案自 2005 年喬治·W·布什總統執政期間首次構想以來得到充分資助,這次發射可能會更早到來。然而,對於週四早上將聚集在卡納維拉爾角觀看壯觀發射的數千名太空迷來說,美國宇航局的新時代姍姍來遲總比沒有好。