随着阿尔忒弥斯二号太空发射系统 (SLS) 火箭核心级的推出,NASA距离月球更近了一步。作为NASA阿尔忒弥斯计划的一部分,这枚火箭旨在将宇航员送往月球并返回,首次载人飞行计划于2024年底进行。
2024年7月16日,火箭核心级从NASA位于新奥尔良的米丘德装配厂运往佛罗里达州肯尼迪航天中心,在那里进行最后的发射准备。这一举措是NASA首次载人登月任务的关键一步,为包括旨在让宇航员登陆月球表面的阿尔忒弥斯三号在内的未来任务铺平了道路。
第一个核心级将帮助NASA的SLS火箭发射首次载人飞行,用于Artemis II任务,现已出厂
SLS核心级高212英尺,结构庞大,配备两个大型推进剂箱和四台RS-25发动机。这些发动机将提供推力,推动阿尔特弥斯二号任务的猎户座飞船载着宇航员飞向月球。这个核心级将产生超过200万磅的推力,在发射和飞行过程中运行时间仅超过8分钟。完成任务后,核心级将被抛出并落回地球,在重返大气层时燃烧殆尽。
Artemis II任务的一个关键方面是在SLS火箭中使用3D打印部件,尤其是RS-25发动机中。Aerojet Rocketdyne是NASA的主要合作伙伴,现在是L3Harris Technologies的一部分,它使用3D打印制造了各种发动机部件,包括大型pogo蓄能器组件。该组件有助于减少影响火箭稳定性和性能的发动机振动,并取代了20多个部件和100个焊缝,使生产更快、更简单。其他3D打印组件(如阀门和重新设计的执行器)已集成到这些发动机中,以提高性能并降低成本。
在RS-25发动机中使用3D打印是一大进步,它使发动机更轻、更高效、性能更好。这些发动机使用了过去航天飞机任务的零件,现在配备了新的控制器和现代组件,以满足SLS火箭的更高性能需求。
Aerojet Rocketdyne公司在NASA斯坦尼斯航天中心完成了12次热火测试,完成了RS-25的初始认证工作
阿尔忒弥斯二号任务中使用的RS-25发动机是航天飞机计划升级版发动机和新组装的现代部件发动机的混合体。阿尔忒弥斯二号的所有四台发动机都有过去航天飞机任务中飞行过的部件。发动机2047参加了最后一次航天飞机任务(STS-135),发动机2059参加了倒数第二次航天飞机飞行(STS-134)。发动机2062和2063虽然从未在太空中飞行过,但它们是由为航天飞机计划制造的部件制造的,为阿尔忒弥斯进行了更新。
从Artemis V开始,NASA将开始使用全新的RS-25发动机,该发动机采用包括3D打印在内的先进制造技术设计,具有更高的成本效益和性能。
美国宇航局SLS火箭首次载人飞行的核心级将于2024年7月16日向飞马座移动
尽管取得了重大进展,但SLS核心级的开发仍面临一些问题和延误。设计和集成组件的技术挑战、预算超支以及一再推迟的进度都影响了该项目。测试过程中出现的问题(例如在 Green Run 测试系列中发现的问题)也导致了挫折。这些困难导致Artemis计划严重延误,推迟了载人登月任务的时间表。
尽管面临这些挑战,但最终还是成功发射,恰逢阿波罗11号发射55周年。这一事件意义重大,因为它标志着自阿波罗计划以来,用于载人任务的完全组装的月球火箭级首次从NASA米丘德运出。
2024年7月16日,美国宇航员Reid Wiseman和加拿大宇航员Jeremy Hansen观看运输团队运送美国宇航局SLS火箭的核心级,以运往太空海岸
一旦到达肯尼迪航天中心,SLS核心级将在火箭装配大楼内添加其他部件。工程师将把它安装到双固体火箭助推器上,这些助推器是帮助SLS升空的大型火箭。他们还将添加其他部件,包括连接火箭不同部分的适配器和临时低温推进级,后者为火箭进入太空提供额外推力。
SLS核心级的推出是NASA、波音公司和Aerojet Rocketdyne的合作成果,同时还有来自全美1100多家公司的贡献。据NASA称,这样的合作对于Artemis任务的成功至关重要。
“SLS核心级Artemis II运抵肯尼迪航天中心标志着从制造到发射准备的转变,团队继续在未来SLS火箭的所有主要部件硬件方面取得进展,”美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心的SLS项目经理约翰·霍尼卡特 (John Honeycutt) 表示。“我们受到Artemis I成功的激励,并专注于为Artemis的首次载人飞行而努力。”
美国局宇航员Reid Wiseman和加拿大宇航员Jeremy Hansen观看两架 F-15 战机进行军事飞行表演,NASA的Artemis II火箭从新奥尔良发射场发射
Artemis II旨在将宇航员送上月球,为未来的任务铺平道路,这些任务将使第一位女性、第一位有色人种和国际合作宇航员登陆月球表面。SLS火箭与猎户座飞船和地面支持系统一起构成了NASA深空探索工作的支柱,是3D打印技术进步的重要载体,展示了这项技术如何改善太空旅行。