“阿耳忒弥斯二号”返回地球

美国国家航空航天局（NASA）的“猎户座”飞船（Orion spacecraft）舱体于美国东部时间周五晚8点刚过在太平洋成功溅落，将“阿耳忒弥斯二号”任务的4名宇航员安全送回地球，结束了他们创纪录的绕月之旅。

图源：华盛顿邮报报道截图

此次成功着陆标志着NASA“阿耳忒弥斯计划”（Artemis program）一项关键测试的完成。该计划旨在将宇航员重新送上月球表面，并最终推动人类更深入地探索太阳系。“阿耳忒弥斯二号”是首次使用NASA“太空发射系统”（Space Launch System）火箭和“猎户座”载人舱执行的载人任务——证明该机构的设备能够将人类送出地球轨道并安全带回。

NASA副局长阿米特·克沙特里亚（Amit Kshatriya）在周五晚的新闻发布会上表示：“通往月球表面的道路已经打开。但前方的工作永远比已经完成的更多。”

周五，所有人的关注焦点都集中在“猎户座”的隔热罩上。在高速重返大气层过程中，它必须保护宇航员免受极端高温的侵袭。在2022年一次无人测试飞行中，隔热罩内部气体积聚曾导致烧焦碎片脱落。

针对本次任务，NASA对被认为引发气体问题的重返大气层方案进行了调整。周五晚在圣地亚哥海岸外的成功溅落表明，该隔热罩在高达5000华氏度的环境下成功发挥了作用。

尽管此次任务在诸多方面复现了“阿波罗计划”（Apollo program），但仍创造了多个里程碑。在为期10天的飞行中，机组成员飞行员维克托·格洛弗（Victor Glover）、指挥官里德·怀斯曼（Reid Wiseman）以及任务专家杰里米·汉森（Jeremy Hansen）和克里斯蒂娜·科赫（Christina Koch）飞离地球的距离创下人类历史之最。格洛弗成为首位离开近地轨道的黑人男性，科赫则成为首位离开近地轨道的女性。来自加拿大航天局的宇航员汉森则成为首位抵达月球的非美国公民。

除了测试“猎户座”的推进与生命保障系统外，宇航员们还围绕人类航天的一项关键要素——自身——收集科学数据。在发射前，每位成员的骨髓中植入了一枚微型芯片，以帮助科学家了解深空环境对人体的影响。

他们还亲眼观察了从未有人类直接见过的月球区域，包括布满陨石坑的月球背面。

在周一晚间经历了约40分钟的通信中断（当时月球遮挡了飞船与地面控制中心的无线电信号）后，科赫表示，没有什么景象比蓝白相间的地球更珍贵。

她通过略带杂音的通信说道：“我们会探索，我们会建设，我们会建造飞船，我们还会再来。但归根结底，我们始终会选择地球，我们始终会选择彼此。”

一次高风险的返回

重返大气层是所有航天任务中最为严峻的环节之一，需要精确控制飞行路径，并经历长达13分钟、令人不适的下降过程。在自由下落的最高速度阶段，“猎户座”速度高达每秒34965英尺，宇航员承受的重力加速度接近地球重力的4倍。

任务首席飞行指挥杰夫·拉迪根（Jeff Radigan）表示：“从月球返回……基本上是直线向下，一切都必须万无一失。”

重返大气层过程在着陆前约5小时启动，通过一次小辨模发动机点火来微调飞行轨道。如果进入大气层角度过陡，大气摩擦将产生超过飞船承受能力的应力；而如果角度过浅，飞船则可能像石子在水面打水漂一样弹离大气层。

这种“跳跃”有时是人为的。在2022年的“阿耳忒弥斯一号”测试中，NASA曾利用这一方式更精确地控制落点。但这种进出大气层的过程会导致隔热罩内部气体积聚，从而产生裂缝并导致外层烧蚀材料脱落，削弱防护效果。

NASA表示，当时飞船内部温度始终保持正常，这意味着即便当时有宇航员在舱内，他们也不会受到威胁。

在本次任务中，“阿耳忒弥斯二号”采用了更直接的返回路径，减少隔热罩暴露于极端高温的时间。飞行数据表明，其飞行路径角与目标值的偏差仅为0.4%，最终溅落点距离预定位置不足一英里。

在轨道最终确定后，机组成员换上发射与返回舱服，以在下降过程中提供额外保护。随后，他们分离了为旅程提供电力、水和空气的服务舱。

当怀斯曼在着陆前最后一次眺望月球时，他向地面控制中心报告：“看起来比昨天小了一点。”

地面回应道：“看来我们还得再回去一次。”

随后，在距地球表面约40万英尺高度时，飞船进入大气层，这一关键时刻被称为“进入界面”。

当“猎户座”高速穿越大气层时，遭遇了太空中不存在的摩擦力。这种力量开始使飞船减速，并将其动能转化为热能。

进入大气层仅24秒后，飞船周围空气被加热至电离状态，形成等离子体。无线电波无法穿透这一介质，宇航员与外界完全失联。此时，人们只能通过降落区附近飞机拍摄的画面看到一个微弱光点。

在长达6分钟的时间里，地面人员等待着“阿耳忒弥斯二号”机组恢复通信。

“Integrity号，休斯敦呼叫，通信恢复检查。”地面控制说道。

短暂的沉默之后——“休斯敦，这里是Integrity号，我们能清晰听到你们的声音。”怀斯曼回应。

位于约翰逊航天中心的观众席随即爆发出欢呼。

随后，一系列降落伞展开，逐步将飞船减速至安全着陆速度。在溅落太平洋前，飞船速度已降至每小时约20英里，在加盅痰蓝的天空映衬下显得格外明亮。

最终，所有人等待的那句话传来：“休斯敦，这里是Integrity号，已成功溅落。”

下一步计划

在圣地亚哥海岸外，美国海军“约翰·P·默萨号”两栖运输舰已部署在回收区域。飞船断电后，海军潜水员打开舱门，将宇航员协助转移至充气救生筏，随后由直升机接送至舰上。

尽管周五的溅落标志着机组任务结束，但整个任务尚未完成。宇航员安全后，回收团队将把“猎户座”拖入飞船坞舱，NASA工程师将对其飞行表现进行详细分析。

他们的工作内容包括解决此次为期10天的飞行中出现的若干技术问题，其中最重要的是服务舱推进系统中的一个阀门泄漏。

克沙特里亚在周四晚表示，该问题在本次任务中未构成安全威胁，但在未来的绕月任务前必须解决。

“阿耳忒弥斯计划”的下一阶段预计于2027年实施，将把宇航员送入近地轨道，测试与商业月球着陆器的轨道对接。而在2028年，两名“阿耳忒弥斯四号”宇航员计划执行自1972年“阿波罗计划”结束以来人类首次重返月球表面的任务。

NASA局长贾里德·艾萨克曼（Jared Isaacman）在默萨号舰上接受采访时表示：“我们已经重返将宇航员送往月球并安全带回的时代。”

他说，此次任务的成功既归功于NASA团队的专业奉献，也离不开各国航天机构合作伙伴的支持。但更重要的是，这体现了怀斯曼、格洛弗、汉森和科赫的勇气与求知精神。

“他们是极其专业的宇航员，也是出色的沟通者——几乎像诗人一样，”艾萨克曼说，“他们是人类走向星辰的使者。”