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NASA的登月火箭又漏了。2月2日,肯尼迪航天中心的发射台上,技术人员正在为“阿

NASA的登月火箭又漏了。

2月2日,肯尼迪航天中心的发射台上,技术人员正在为“阿尔忒弥斯二号”任务进行倒计时演练。这枚高达98米的太空发射系统火箭(SLS)即将载着4名宇航员飞向月球,成为半个世纪以来首次重返月球的载人任务。但就在液氢加注环节,监测设备显示,燃料接口处的氢气浓度飙升到了16%。演练被迫中止。

这不是SLS第一次在发射台上漏氢气。2022年,同样的问题让“阿尔忒弥斯一号”在发射台上枯等了好几个月。当时地面团队以为找到了解决办法,改变液氢加注的流程和速度即可。然而3年后,问题原封不动地回来了。

氢气是种麻烦的燃料。它的分子是已知最小的分子,能从任何微小的缝隙里钻出来。更糟的是,液氢的温度低至零下253摄氏度,这种极寒会让密封材料收缩变形,制造出新的泄漏通道。工程师们把问题锁定在火箭底部的“尾部维修桅杆脐带接口”上。这是地面加注管道与火箭燃料箱的连接处。那里有两根管道,直径分别是8英寸和4英寸,通过配对的接口盘连接。密封圈就藏在这些接口里。

演练失败后,技术人员更换了密封圈。2月13日,他们进行了一次“信心测试”,往火箭里加注少量液氢,想验证新密封圈是否可靠。测试进行到一半,又出现了新问题:一个滤芯堵了,燃料流量下降。测试再次提前结束。

但NASA新任局长贾里德‧艾萨克曼在社交媒体上发了一条消息,透露了一个关键信息:“我们观察到的泄漏率,明显低于第一次演练时的数值。”

这句话听起来像是好消息。但仔细梳理时间线,就会发现一个耐人寻味的细节:第一次演练时,氢气浓度飙到了16%以上,触发了安全红线。而这个16%的“红线”本身,就是个新鲜事。

在2022年的“阿尔忒弥斯一号”,NASA的氢气浓度安全限值还是4%。3年过去,这条线悄悄挪到了16%。

没错,他们不是把漏洞修好了,而是把“能容忍的漏洞”放大了。

这个标准原本来自航天飞机时代,定得相当保守。SLS项目组在过去3年里做了大量测试,往密封腔里注入不同浓度的氢气,试图找到点燃的临界点。结果发现,16%的浓度下,氢气根本点不着。于是他们得出结论:之前的标准太严格了,大可不必。

航天飞机时代的工程师听到这个消息,大概会从座位上跳起来。但SLS项目组有自己的苦衷。

每枚SLS火箭的造价超过20亿美元。这意味着NASA和波音公司(核心级的主承包商)从来就没有造过一个全尺寸的测试模型。他们造不起第二枚火箭来专门测试各种极端情况。火箭和地面设备之间复杂的低温交互作用,只能等火箭组装完毕、立在发射台上时才能检验。

每一枚SLS都是金蛋,必须小心呵护,因为摔碎了就没了。

2024年,NASA光是在肯尼迪航天中心的地面支持系统上就花了近9亿美元,其中大部分用于建造一个新发射平台,而且是为一个可能永远不会飞行的SLS升级版准备的。这套系统贵得离谱,慢得让人发指。艾萨克曼去年12月刚上任,就公开批评SLS的高成本和低发射频率。

但这次,他承诺会改变。

艾萨克曼写道,“可以近乎确定地说,在‘阿尔忒弥斯三号’之前,我们会在火箭上发射台之前就进行低温验证,那些正在排查的燃料加注接口会被重新设计。”

这句话的意思很明确:不会再让20亿美元的火箭在发射台上当小白鼠了,也不会再通过放宽标准来掩盖问题。美国法律要求NASA至少要把SLS用到“阿尔忒弥斯五号”任务,但之后,这个昂贵、笨重、一次性的庞然大物很可能会被更便宜、可重复使用的火箭取代。

现在,发射台上的那枚火箭还在等待。技术人员会在下周再次尝试完整的倒计时演练,把液氢和液氧全部加满,把倒计时推进到发射前最后一分钟,然后停下来,验证一切正常。如果3月3日开始的发射窗口期内升不了空,火箭就得拖回装配大楼,更换飞行终止系统。4月和5月还有机会。

“除非确认一切就绪,否则我们不会发射,”艾萨克曼说,“宇航员的安全永远是最高优先级。”

这句话没人会质疑。但所有人都知道,真正的问题不在发射台上,而在整个系统的设计理念里。当一枚火箭贵到造不起备份,当测试只能在真品上进行,当解决问题的办法是提高容忍度,这条路本身就走歪了。

好消息是,至少现在有人承认了这一点。

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图源: NASA/Ben Smegelsky

信源:Stephen Clark 发在 ArsTechnica 的报道