展現重返月球威力,NASA 的 SLS 火箭核心階段二度靜態點火成功

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 19 日 13:37 | 分類 天文 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


十年磨一劍,NASA 設計的史上最強大火箭「太空發射系統(SLS)」終於在這天展現它的魅力。繼今年初備受期待的關鍵熱火測試失敗後,NASA 於美東時間 3 月 18 日再度點燃 SLS 火箭核心階段 4 台 RS-25 火箭發動機,這次終於成功讓引擎燃燒維持了 8 分鐘。

太空發射系統(Space Launch System,簡稱 SLS 火箭)是 NASA 迄今為止設計過最強大的火箭,2011 年推出計畫後原預計 2017 年就要開始執行任務,但因預算嚴重超支進度大落後,目前光是火箭本體投入的成本就突破 100 億美元,獵戶座太空船的設計開發成本也超過 160 億美元,在 2018 年一次審查中,NASA 監察機構將延誤的大部分原因歸咎於波音公司表現不佳(該公司是火箭助推器的主要承包商)。

不過上述任務的先決條件,是火箭發動機得先通過最關鍵的熱火測試。美東時間今年 1 月 16 日,NASA 於斯坦尼斯太空中心(the John C. Stennis Space Center,SSC)展開核心階段靜態點火測試,原目標燃燒 8 分鐘,然而實際結果僅點燃 1 分多鐘,系統就宣告發動機 4 號發生主要組件故障,測試中止。

所幸檢查確認零件並未損壞,無更改設計的疑慮,重整一段時間後,美東時間 3 月 18 日下午 4 時 40 分,NASA 二度啟動核心助推器靜態點火測試,這一次終於成功讓 4 台 RS-25 發動機完成燃燒 8 分鐘(精確數字是 499.6 秒)的目標,展現了引擎該有的強大力量。

▲ 影片 51 分 46 秒處可見發動機點火。

NASA 表示,火箭核心助推器內儲罐裝有 733,000 加侖超冷推進劑(液態氫和液態氧),引擎點火後於 7 秒內產生超過 160 萬磅推力(最終要將整體 SLS 火箭推離地面需 880 萬磅推力)。

點火後約 1 分鐘,發動機開始搖擺約 30 秒鐘,模擬火箭在真實發射過程中改變飛行推力方向的運動,該過程稱為 gimbaling。

不過影片中發現火箭發動機底部的軟木絕緣層似乎著火了,對此 NASA 官員解釋,由於高空大氣很薄,火箭真正發射後不用擔心會發生這問題。

到這邊,SLS 火箭囊括 8 大試驗的整體整合測試(Green Run Test)終於全數通過,接下來 NASA 會花點時間評估火箭性能與整體健康狀況,如果一切不錯,那麼核心助推器就會在 4 月送往甘迺迪太空中心,與兩側 2 個固體火箭助推器捆綁,並在火箭頂部安裝獵戶座太空船,然後運送到 39B 試驗台為火箭的首次試飛做好準備,正式為 Artemis-1 任務設定目標發射日期。

理論上講,應該要在今年底執行獵戶座太空船不載人的 SLS-1 飛掠月球任務,但外界推估更可能是 2022 年第一季度進行首次飛行。

雖然未來每發射一次 SLS 火箭都要耗資高達 20 億美元,且火箭只能使用一次,不像 SpaceX 的火箭可以重複利用,但美國國會目前仍然支持這項傳統技術,畢竟火箭各系統與零組件製造來自各地公司,可以分散大量經濟利益。

(首圖來源:NASA

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