“阿提米丝二号”能否证明人类即将实现再次登月

    • Author, 帕拉布·戈什(Pallab Ghosh)
    • Role, BBC科学事务记者

美国国家航空暨太空总署(NASA)公布了此次任务拍摄的震撼照片,包括地球在月球表面下方沉落的画面。

“阿提米丝二号”(Artemis II,“阿耳忒弥斯2号”)任务自4月1日发射以来,通过了每一项重大测试。火箭、太空船与太空人的表现,都远超工程师原本的最大期望。

任务的前六天证明,猎户座太空船在首次搭载人类的情况下,能完全按照设计运作。这是任何模拟器都无法证实的。

然而,这次任务最伟大的成就,或许来自阿提米丝太空人团队的表现。他们为一个迫切需要鼓舞的世界,带来了希望、能动性与乐观。

但更大的问题依然存在——特朗普(Donald Trump,川普)所希望的2028年登陆月球,现在是否真正可行?

到目前为止,阿提米丝二号教会我们什么

在NASA的太空发射系统(Space Launch System,SLS)抵达甘迺迪太空中心(Kennedy Space Centre,肯尼迪发射中心)发射台几天后,关于阿提米丝二号的最重要教训其实已经先习得了。因为,2月和3月分别出现不同的技术问题,发射两度取消。

彼时NASA局长艾萨克曼(Jared Isaacman)表示:“每三年才发射一次像SLS这样重要且复杂的火箭,并不是成功的道路。”上一次无人驾驶的阿提米丝一号任务是在2022年11月升空。他因此说,太空机构必须停止把每枚火箭当成“艺术品”看待,而是要以认真执行计划的频率进行发射。这也等于宣告:每三年重复学习相同教训的时代必须结束。

这一点非常重要,因为它重新定义了之后发生的一切。那么,以这个目标来衡量,自4月1日里德·怀斯曼(Reid Wiseman)、维克多·格洛弗(Victor Glover)、克里斯蒂娜·科赫(Christina Koch)和杰里米·汉森(Jeremy Hansen)成功升空后的六天里,这个任务向我们展示了什么?

简短答案是:远远超出即使最乐观的人的期望。

超级成功的火箭发射

SLS升空时产生了880万磅的推力,从工程师关心的各项指标来看,都完全按照计划执行。在火箭上升过程的每个阶段,也就是用任务控制中心的低调语言来说,一切都很正常:最大动压、主引擎关闭以及助推器分离,一切顺利。

事实上,前往月球途中原本计划的三次轨道修正,有两次因轨道已经极为精准而取消。正如美国开放大学(Open University)太空科学家西蒙·巴伯(Simeon Barber)所说:“该给他们掌声——他们第一次就做对了。”

发射后一天,关键时刻到来。

猎户座太空船的主引擎燃烧了5分55秒——即“跨月注入推进烧机”(translunar injection burn)——将太空船送上一条通往月球的环绕轨道,之后无需再进行重大机动。对此,阿提米丝计划负责人洛里·格莱兹博士(Lori Glaze)指出这次强力推进“完美无瑕”(flawless)。

“人机合体”

这次任务的官方目的是让人类进入太空船,观察会发生什么——不仅是太空船本身,还包括太空人与机器的互动。

实际发生的情况正如预期,也正是模拟器无法做到的。譬如,过程中出现了厕所问题、饮水机故障(太空人需预先把水装袋以防万一),以及氦气系统出现轻微备援失效(在早期记者会提及,后已悄然解决)。

正如巴伯观察到的:“这一切都是为了把人类放进回路里——这些麻烦的人类会按按钮、呼出二氧化碳、需要空调、还要上厕所。重点是系统在搭载这些人的情况下如何运作。”

此外,工程师透过连续观察猎户座太空船的二氧化碳移除系统、或故意关闭部分推进器来测试太空船的反应,这些都正在累积实战证据,证明这艘太空船足以安全搭载人类前往月球表面。

对此,巴伯的整体评估很直接:“猎户座本身看来表现相当出色——尤其是推进系统,这才是真正关键的部分。”

伟大科学成功还是NASA的宣传?

当下,NASA大力宣传任务的科学成果。

太空人在飞掠月球期间对后者进行了广泛观测——这包含即时记录约35个地质特征、可能揭示矿物组成的颜色变化,以及从深太空拍摄的日食,太空船驾驶员维克多·格洛弗形容这一切“看起来简直不真实”。

其中最突出的一张照片是东方盆地(Orientale basin),这是月球背面附近一个直径约600英里的撞击坑,人类首次用肉眼完整看到它。

然而,科学并非这次任务的重点。英国牛津大学教授、《The Sky at Night》共同主持人林托特(Chris Lintott)直言:“阿提米丝及其组员带回的影像具有重要的艺术价值,但科学价值有限。”

因为,印度无人太空船Chandrayaan-3已于2023年在月球南极附近着陆,中国 嫦娥6号也在2024年从月球背面取回样本。机器人探测器早已以极高细节绘制了该区域的地形。

不过,最动人的时刻并非来自任何仪器,而是来自太空人自己。当太空人打破1970年受困的阿波罗13号(Apollo 13)所创下的距离纪录时,任务专家杰里米·汉森(Jeremy Hansen)呼叫了休士顿任务控制中心。他说,在月球正面与背面交界处有一个撞击坑——位于格鲁什科撞击坑(Glushko crater)西北方的明亮点。“我们失去了一位亲爱的人,”他的声音哽咽,“她的名字是卡萝(Carroll)——指挥官里德的妻子、凯蒂和艾莉的母亲。我们希望以她的名字命名这个撞击坑。”接下来是45秒的沉默。在一旁的指挥官里德·怀斯曼泪流满面,太空人互相拥抱。在地球上,他的女儿们正在休士顿观看直播。

这一刻的重要性远超感伤。

无法产生真实、未经设计的人类情感的太空计划,很难长久存在。几十年前的阿波罗计划之所以能在人类文化记忆中永存,不仅因为工程成就,更是因为它体现了人类的能耐与勇气。

此时此刻,阿提米丝二号也做出了同样的宣告。

即将到来的最大考验

任务尚未结束。太空船正返回地球,预计将于4月11日在加州圣地牙哥(San Diego)附近的太平洋降落。挑战之一是重返地球大气层,这正是过去阿提米丝一号发射后一度引起极大不安的经验。当时隔热盾出现意外损伤,导致调查并延迟本次任务超过一年。猎户座太空船将以约每小时4万公里(25,000英里)的速度冲入大气层。这是任何模拟器都无法复制的考验,其结果将比任何月球背面照片更能定义这次任务的科学遗产。

因此,如果重返过程顺利,阿提米丝二号呈现的图像将真正令人鼓舞:火箭成功、太空船成功、太空人以专业与优雅驾驭系统,而NASA终于提出了一个可信的计划,能在这个时刻基础上继续前进,而不是再等三年从头开始。

最后,2028年登陆月球依然是一大挑战。巴伯的直觉是,这目标更可能需要三到四年才能达成,外界很难反驳他的这个判断。

但本次任务从发射到飞掠月球的平顺过程,已将成功的机率往正确方向推动。现在的问题不再是猎户座太空船是否能飞行,而是登陆器、发射频率以及政治意志能否跟上脚步。至少,太空船已经尽到它的责任。

阿提米丝二号既是鼓舞人心的故事,也是科学的故事。昨晚的事件带有阿波罗计划的回响。在这个世界正面临乐观不足的时代——就像1960年代全球战乱与美国国内动荡不安时一样——这一刻让我们能暂时忘却分歧,记得我们都是地球上的人类。我们都能看见那张地球的照片。

因此,此次探月绝非故事的终点,而是一次人类能再次登陆月球的测试飞行——不仅一次,而是未来更多次的起点。