阿耳忒弥斯2号:氦气故障迫使火箭执行回库计划

太空
Artemis II: Helium Glitch Forces Rollback Plan
在SLS上级火箭出现氦气流中断后,NASA正在对“阿耳忒弥斯2号”进行故障排查,并准备将火箭运回垂直装配大楼(VAB),这很可能意味着将错过三月的发射窗口。

发射场氦气中断导致倒计时计划暂停

2026年2月21日,NASA 宣布在团队观察到空间发射系统(SLS)临时低温推进级(ICPS)的氦气流量中断后,正在对 Artemis 火箭硬件进行故障排查。工程师在湿衣演练活动后的常规增压过程中,于夜间检测到了这一异常。氦气在上面级中起着关键作用:它用于吹除发动机、为液氢和液氧罐增压,并确保推进剂系统的飞行安全。由于该症状无法保证上面级的增压路径,团队将其视为“发射阻碍因素”,并已开始准备将火箭从位于佛罗里达州 NASA Kennedy Space Center 的 39B 发射工位撤回到航天器装配大楼(VAB)。

NASA 排查 Artemis 火箭故障 —— 上面级氦气流量

氦气流量中断听起来可能很抽象,但它直接影响到 ICPS 上基础且对飞行至关重要的管路系统。上面级上的氦气瓶和管路用于在点火前吹除发动机,并在滑行阶段维持储箱压力;如果没有可靠的氦气路径,该级就无法获得执行 Artemis II 计划中空间机动的认证。NASA 的初步分析指出,流量流失始于团队完成第二次湿衣演练后的常规增压尝试。该机构表示,可能的故障点包括连接地面供应系统与飞行器的脐带塔上的最后一个地面端过滤器,或者是飞行器一侧的快速断开(QD)脐带接口。这两个位置都会呈现相似的遥测特征,但需要不同的操作路径和维修程序。

团队正在积极审查来自 ICPS 和发射场脐带塔的遥测、阀门和传感器数据,以缩小故障范围,确定故障是在地面到飞行器的硬件中,还是在安装于上面级的飞行硬件内部。2022 年 Artemis I 任务中也出现过类似问题,且仅在将火箭撤回 VAB 后才得以解决;那次行动经验正影响着当前的评估。在工程师能明确将故障追溯到可更换的部件或程序修复之前,氦气流量仍是进行任何发射尝试的限制性项目。

NASA 排查 Artemis 火箭故障 —— 撤回准备与操作限制

NASA 尚未做出撤回火箭的最终决定,但该机构和任务负责人表示撤回是“有可能的”,并且已经开始启动相关岗位并拆除移动前必须清理的临时硬件。撤回火箭意味着将完全组装好的 SLS 和 Orion 及其移动发射器,沿着 4.2 英里长的履带机道运回 VAB,以便在环境受控的高层总装间进行人工操作和维修。这项操作需要拆除发射台作业平台,断开某些地面支持管路并准备重型设备。团队目前正在拆除 39B 发射场最近安装的临时作业平台,因为预报后期会有强风,而平台无法在阵风条件下安全拆卸。保护发射场和 VAB 的排查方案是当务之急,这样工程师们就不会陷入单一的维修路径中。

撤回是一个缓慢且深思熟虑的过程,其时间以天到周计算,而非小时。它能保护硬件,并让技术人员全面接触 ICPS 管路、氦气瓶和 QD 接口;但也带来了明确的时间成本。NASA 表示,此举“几乎肯定”会影响该机构此前设定的 3 月发射窗口。官员们现在正关注 4 月的发射机会,同时继续评估是否可以在发射场安全执行某些修复工作,以保留更近的发射窗口。

工程师如何在 Pad 39B 和 VAB 进行故障排查

但如果遥测指向 QD 接口或安装在 ICPS 飞行侧的过滤器或阀门,则维修需要将火箭运回 VAB,届时技术人员可以打开检修面板、拆除隔热层并更换飞行硬件。在 VAB 中,工作人员可以使用起重机、升降机和类洁净室环境来更换组件并重新进行增压测试。该机构采取的循序渐进方法旨在保留选择余地,并避免不必要的火箭移动,但安全和全系统验证仍是指导原则。

氦气的技术作用及可能的故障模式

氦气是一种惰性气体,被选用于推进剂系统增压和吹除,因为它不会与低温推进剂发生反应,并且可以在极低温度下保持管路的正压。ICPS 将氦气储存在密封瓶中,并在发射场作业期间依靠脐带连接到地面供应系统。地面脐带塔上失效的末端过滤器会阻断进入飞行器的流量;QD 接口故障则可能阻止氦气从地面供应系统输送到飞行管路中。每种故障模式在传感器中都会产生独特的特征,但确认这一点需要受控条件下对压力传感器、质量流量计和阀门定位器进行仔细核对。

进度影响及项目层面意义

氦气中断的实际后果是短期进度的延误。NASA 此前一直将 3 月 6 日视为 Artemis II 为期数天的发射机会的第一天,并公开通报团队正在为该目标做准备。随着撤回准备工作的进行,NASA 警告说 3 月的窗口期实际上已不再考虑范围内,团队正在研究 4 月的选择,包括 4 月初的窗口期和月底的后续机会。每一次撤回和维修周期都会推后后续活动,如飞行就绪审查、载荷检查和机组验证,并要求项目重新安排许多对时间敏感的任务。

对于 Artemis II 机组人员——指挥官 Reid Wiseman、飞行员 Victor Glover、任务专家 Christina Koch 和 Canadian Space Agency 宇航员 Jeremy Hansen 来说,进度延误不会改变任务概况,但会重新安排训练时间表和体检。对于更大范围的 Artemis 计划,延误虽然在操作上具有破坏性,但并非预料之外;大型、复杂的载人运载火箭在临近发射时通常会经历反复的故障排查。机构领导层强调,首要任务是让一具健康、经过全面测试的火箭恢复飞行,而不是死守日历目标。

接下来的预期

在接下来的 24 到 72 小时内,NASA 将继续收集和分析遥测数据,完成发射场准备工作,以便进行发射场维修或安全撤回,并就是否移动火箭做出正式决定。如果决定撤回,硬件转移至 VAB 及其后续检查可能需要几天到几周的时间,具体取决于数据表现。官员们已表示,随着诊断工作的进展,他们将继续提供透明的更新。简而言之,该机构将其视为一个需要稳步解决的工程问题,而不是一次被迫匆忙的发射尝试。

对于公众和合作伙伴机构来说,目前的传达的信息是谨慎与常规操作纪律并存:氦气流量听起来是个小项目,但影响巨大,而这种深思熟虑的回应符合数十年载人航天的审慎做法。NASA 的目标仍是让宇航员搭乘 Artemis II 安全绕月飞行;目前的活动重点是恢复对执行该任务硬件的信心。

来源

  • NASA(关于 Artemis II 上面级问题及 Kennedy Space Center 操作的博客文章)
  • Kennedy Space Center(航天器装配大楼和 Launch Complex 39B 的操作声明)
  • Canadian Space Agency(Artemis II 机组合作伙伴)
Mattias Risberg

Mattias Risberg

Cologne-based science & technology reporter tracking semiconductors, space policy and data-driven investigations.

University of Cologne (Universität zu Köln) • Cologne, Germany

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Readers Questions Answered

Q NASA 正在排查的阿耳忒弥斯 2 号 (Artemis II) 上级火箭问题是什么?
A NASA 正在排查阿耳忒弥斯 2 号火箭上级(特别是临时低温推进级)氦气流中断的问题。这种氦气对于吹扫发动机和给燃料箱加压至关重要。该问题与之前的氢燃料泄漏无关。
Q 为什么 NASA 正准备将阿耳忒弥斯 2 号火箭撤回?
A NASA 正准备撤回阿耳忒弥斯 2 号火箭,因为上级氦气流中断的问题需要进行维修,而这只能在垂直装配大楼中完成。目前怀疑是过滤器、阀门或连接板出现故障。这几乎肯定会导致 3 月 6 日的发射推迟。
Q NASA 如何排查阿耳忒弥斯 2 号上级火箭的问题?
A NASA 通过审查数据来排查阿耳忒弥斯 2 号上级火箭的问题,以确定是否存在过滤器、阀门或连接板故障等原因。他们正准备如果可能的话在发射台上进行维修,或者将火箭撤回到肯尼迪航天中心的垂直装配大楼,以便进行检查和修复。
Q 在撤回并修复后,阿耳忒弥斯 2 号可能在何时发射?
A 目前尚未提供撤回和修复后的具体发射日期,但 3 月 6 日的目标现在面临风险,预计会推迟到春季。氦气问题是在此前的氢气泄漏导致发射推迟一个月之后出现的。
Q 在 NASA 任务中,撤回火箭涉及哪些工作?
A 在 NASA 任务中,撤回火箭涉及将组装完毕的火箭从发射台移回垂直装配大楼。这能让技术人员更好地接触内部组件,进行无法在发射台上完成的维修或维护工作。

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