53年來首度重返月球載人飛行 阿提米絲二號任務重點一次看

「阿提米絲二號」太空發射系統及「獵戶座」太空艙已在39B發射場。圖/取自NASA@NASA
「阿提米絲二號」太空發射系統及「獵戶座」太空艙已在39B發射場。圖/取自NASA@NASA

美國國家航空暨太空總署(NASA)「阿提米絲二號」(Artemis II)任務火箭最快將於美東時間周三(4月1日)傍晚(台灣時間4月2日清晨)發射升空,這將是人類53年來首度重返月球的載人飛行任務,將把4名太空人送上繞月飛行,飛越月球數千英里外,在深空完成一次U型轉向後直接返回地球,任務全程不到10天,不會繞月軌道運行,也不會進行登月,只是一趟快速往返。

NASA承諾未來將再次在月球灰色塵土上留下人類足跡,但在此之前,仍需經過幾次測試任務。由魏斯曼(Reid Wiseman)、格洛佛(Victor Glover)、科赫(Christina Koch)與韓森(Jeremy Hansen)執行的這次試飛,是重返月球計劃的第一步。

美聯社整理出阿提米絲二號任務重點:

多元且國際化的太空人團隊

這次任務將創下多項「首次」:月球將迎來首位女性、首位有色人種,以及首位非美國籍太空人。

科赫曾創下女性單次太空飛行最長紀錄,在2019至2020年間於國際太空站執行328天任務,並參與首次全女性太空漫步。

格洛佛為美國海軍測試飛行員,是首位在國際太空站長期駐留的非裔太空人(2020至2021年),也是最早搭乘SpaceX火箭升空的太空人之一。

來自加拿大太空總署的韓森為前戰鬥機飛行員,是團隊中唯一新手。指揮官魏斯曼則曾於2014年駐留國際太空站,並曾領導NASA太空人團隊。四人年齡介於47至50歲之間。

新型SLS火箭比土星五號更強

本次任務使用的NASA新型太空發射系統(SLS)火箭高達322英尺(約98公尺),雖比阿波羅時代的土星五號(Saturn V)略矮,但因配備兩枚固體助推器,起飛推力更強。火箭頂端搭載「獵戶座」(Orion)太空艙。

SLS利用回收的太空梭引擎及其他零件製成,使用與太空梭相同的燃料:液態氫。然而氫氣外洩問題長期困擾太空梭與SLS。2022年無人測試曾因氫氣外洩問題受阻,而阿提米絲二號在今年2月加注演練中也出現同樣問題,錯過了首次發射窗口。此外,氦氣流動問題也導致任務延後至4月。

繞月飛行方式

發射後,太空人將先在一條高橢圓軌道繞地球飛行約25小時。他們會利用已分離的火箭上段作為目標,進行太空船操控與對接演練,最接近距離約10公尺,並完全依靠肉眼判斷距離。

魏斯曼表示:「有時候最簡單的方法最好。」若一切順利,獵戶座主引擎將把太空人送往距離約24.4萬英里(約39.3萬公里)的月球。此次採用「自由返回軌道」(free-return trajectory),利用地球與月球引力完成往返,降低燃料需求,這也是阿波羅13號任務採用的經典軌道。

飛越月球與最遠距離紀錄

任務第6天,太空船將飛至距地球最遠點,位於月球背面外約5000英里(約8000公里),超越阿波羅13號紀錄,成為人類史上最遠載人飛行。

完成月背飛越後,太空人將直接返航,並於第10天濺落返回地球,全程約9天1小時46分鐘。

月球飛越過程的觀測重點

在約6小時的飛越過程中,阿提米絲二號太空人將觀察月球背面未曾近距離拍攝的區域。最接近時,月球看起來約如手臂長度外的一顆籃球大小。

團隊已研究大量地圖與衛星影像,預期將進行密集拍攝。NASA地質學家凱爾西·楊(Kelsey Young)將在休士頓任務控制中心提供指導。她表示:「月球是一個能凝聚人類的象徵,這次任務會讓全球更接近它。」

除專業相機外,太空人也將攜帶智慧型手機拍攝影像。NASA新任署長艾薩克曼(Jared Isaacman)特別將手機納入任務設備,以提升影像分享效果。

過去各國主要集中探索月球正面,而目前只有中國成功在月球背面著陸,使此次觀測更具價值。

任務結束:重返地球濺落太平洋

與阿波羅任務相同,阿提米絲二號將以濺落太平洋方式返回。

屆時最受關注的是獵戶座的隔熱盾,因為太空艙將衝入大氣層。這是太空船在2022年測試飛行中受損最嚴重的部分,曾被削出焦炭塊洞口,隔熱盾正在為未來的太空艙重新設計,但阿提米絲二號仍保留原始設計。

NASA將透過縮短太空艙在大氣層中的降落時間,來減少重返大氣層時所承受的熱負荷。當獵戶座打開降落傘降落在海洋時,海軍回收船將在聖地牙哥海岸附近待命。

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