2760℃灼燒！美國繞月飛船將以時(shí)速3.8萬公里返回，隔熱罩有隱患

按照計(jì)劃，北京時(shí)間4月11日08:07，美國阿爾忒彌斯2號任務(wù)的獵戶座飛船將在圣迭戈外海濺落。對于美國宇航局（NASA）而言，這是一場十分嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因?yàn)檎巳蝿?wù)最驚險(xiǎn)的時(shí)刻，其實(shí)不是飛到月球附近，而是最后沖回地球的這幾分鐘。

獵戶座飛船從月球方向歸來，最后再入地球大氣層時(shí)的速度將高達(dá)3.8萬公里/小時(shí)。這樣的速度，足以讓空氣在飛船前方被劇烈壓縮，形成熾熱等離子體，把飛船外表面加熱到高達(dá)2760 ℃。此次任務(wù)的最終成敗，就取決于最后一步的返回。

一、最后的返回，才是全程最險(xiǎn)時(shí)刻

阿爾忒彌斯2號已經(jīng)成為了飛得最遠(yuǎn)的載人飛船，打破了阿波羅13號在1970年創(chuàng)下的人類最遠(yuǎn)載人飛行紀(jì)錄。對美國來說，這當(dāng)然值得慶祝，但紀(jì)錄本身并不能保證任務(wù)真正過關(guān)。因?yàn)閺脑虑蚍较蚧貋淼妮d人飛船，要面對的是比近地軌道返回更兇險(xiǎn)的再入環(huán)境。

這也是為什么NASA把返回階段看得極重。按照NASA的任務(wù)安排，飛船最后一天仍要進(jìn)行返回程序復(fù)核、軌道修正以及再入準(zhǔn)備。對于4名宇航員而言，真正決定這趟飛行成敗的，很可能就是最后這8分鐘。

二、獵戶座飛船最讓人擔(dān)心的，偏偏就是隔熱罩

問題的焦點(diǎn)，集中在獵戶座飛船底部那塊最關(guān)鍵的隔熱罩上。2022年，在阿爾忒彌斯1號無人繞月任務(wù)時(shí)，獵戶座飛船返回地球后，NASA發(fā)現(xiàn)其隔熱罩炭化層在多處區(qū)域出現(xiàn)了異常脫落，表現(xiàn)和預(yù)期并不一致。

NASA后來的調(diào)查給出了明確原因，隔熱罩外層使用的一種特殊燒蝕材料，在再入過程中會(huì)產(chǎn)生氣體，本來這些氣體應(yīng)該逐步排出，但阿爾忒彌斯1號的再入熱環(huán)境導(dǎo)致熱量在材料內(nèi)部積累，部分區(qū)域的氣體沒能像預(yù)期那樣順暢逸散，內(nèi)部壓力上升后引發(fā)開裂，最終造成一些炭化層碎片脫落。

這件事之所以讓外界一直不放心，是因?yàn)楦魺嵴质禽d人飛船最后的“保命殼”。去月球可以靠火箭、靠軌道設(shè)計(jì)、靠導(dǎo)航修正，但回來這一步，飛船能否撐住高熱和高壓，主要就看它。隔熱罩一旦出現(xiàn)系統(tǒng)性問題，后果不會(huì)是任務(wù)有瑕疵，而可能是整船失守。

三、NASA為什么還敢讓4名宇航員坐進(jìn)飛船？

首先，阿爾忒彌斯1號雖然發(fā)生了異常炭層脫落，但艙內(nèi)溫度始終在安全范圍內(nèi)。也就是說，問題確實(shí)存在，可它并沒有穿透到威脅乘員生存的程度。從NASA角度看，這說明獵戶座的熱防護(hù)系統(tǒng)沒有失效，而是表現(xiàn)偏離預(yù)期。

此外，NASA沒有讓阿爾忒彌斯2號照搬上次的返回路線。NASA針對阿爾忒彌斯1號的數(shù)據(jù)重新分析后，決定優(yōu)化這次的再入剖面，縮短飛船在特定熱環(huán)境中的飛行距離和作用時(shí)間，以降低類似炭層異常脫落再次發(fā)生的概率。

但NASA放心，并不意味著所有專家都完全放心。最近的報(bào)道里，仍有一些長期研究熱防護(hù)系統(tǒng)的專家認(rèn)為，只改返回軌跡、不大改硬件，本質(zhì)上仍是在接受一次實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)。畢竟，任何地面試驗(yàn)和建模都不能百分之百復(fù)制真實(shí)深空再入環(huán)境。

四、最后8分鐘，決定美國重返月球計(jì)劃的信心值

如果4月11日這次返回非常順利，獵戶座飛船隔熱罩經(jīng)受住考驗(yàn)，外界對于阿爾忒彌斯登月體系的懷疑就會(huì)下降一些。對一個(gè)一再延期、預(yù)算又極其龐大的計(jì)劃來說，這種平安回家的象征意義極大。

可如果這次再入階段又出現(xiàn)超預(yù)期的裂紋、剝落，哪怕飛船最終安全濺落，也會(huì)給NASA帶來新一輪壓力。因?yàn)槟菍⒁馕吨栠瘡浰?號揭示的問題，也許并沒有像官方想的那樣被真正避免。屆時(shí)受到?jīng)_擊的，不會(huì)只是獵戶座飛船的聲譽(yù)，還會(huì)是整個(gè)阿爾忒彌斯計(jì)劃的可信度。對美國而言，月球競賽已經(jīng)不只是科學(xué)工程問題，更是戰(zhàn)略形象問題。

說到底，阿爾忒彌斯2號前半程已經(jīng)足夠風(fēng)光，它飛到了月球背后，刷新了人類最遠(yuǎn)太空飛行紀(jì)錄，也拍回了讓無數(shù)人震撼的月球與地球畫面。可載人航天從來不以飛出去為最終標(biāo)準(zhǔn)，而是以宇航員平安回來為真正句號。

很快，獵戶座飛船將攜帶4名宇航員一頭扎進(jìn)2760攝氏度的烈焰中。到那時(shí)，人們看到的將不只是一艘飛船返回，更是美國重返月球計(jì)劃能否穩(wěn)住信心的關(guān)鍵一跳。