NASA 阿耳忒弥斯2号宇航员在深空安顿下来——40分钟的通讯中断将定义其月背观测

太空
在距离地球10万多英里的地方,阿耳忒弥斯2号机组人员正逐渐适应猎户座飞船上的生活,并为历史性的月球背面飞越做准备。此次飞越将包括约六小时的观测以及一段计划内长达40分钟的对地通讯中断。

亮珠点点与小小的恐慌:猎户座飞船上的生活

一串微小、闪烁的液滴漂过猎户座飞船的一个窗口,进入黑暗而冷漠的星空——当机组人员处理冻结的排气管时,轻松的一幕演变成了任务中的波折。这段在直播和采访中分享的画面,正是记者们在阿尔忒弥斯宇航员适应深空生活时一直关注的那种具体而略显尴尬的场景:它提醒人们,即使任务承担着历史性的重任,它仍然是一项应对顽固小故障的练习。

为什么这很重要:阿尔忒弥斯2号是半个多世纪以来的首次载人绕月飞行,四名宇航员——Reid Wiseman、Victor Glover、Christina Koch 和加拿大航天局宇航员 Jeremy Hansen ——计划花费大约 10 天时间测试猎户座飞船,进行医疗级的生命体征测量,并对月球背面进行约 6 小时的定向观测。这种紧张感既是务实的,也是诗意的:地面工程师必须将雄心勃勃的观测计划与 5 米舱室内的生活现实、间歇性的通信以及仍然表现得像复杂机器而非完美道具的系统协调起来。

阿尔忒弥斯宇航员进入工作节奏,关注六小时月背观测窗口

在猎户座飞船内部,机组人员已经进入了紧凑的节奏——锻炼、系统检查、摄影、实验以及与飞行控制中心的定期沟通——但活动将在飞越月球时达到顶峰。任务规划者为月球观测预留了大约 6 小时的时间,这包括一系列任务,如连续摄影、摄像和即时的人类叙述:宇航员将被要求实时描述他们所看到的景象,标记不寻常的地形特征,并通过猎户座飞船的窗口捕捉高价值照片。

这些观测不仅仅是仪式性的。NASA 要求机组人员同时担任驾驶员和现场科学家:他们将测试手动驾驶,演练生命维持和航天服系统,并充当人类传感器,发现自动化相机流水线可能会遗漏的异常情况。然而,时间表也迫使他们做出权衡。长达六小时的观测窗口恰逢猎户座飞船距离地球最远的时期(自阿波罗计划以来人类到达的最远距离),机组人员必须平衡工作量、疲劳以及飞船的技术限制。

阿尔忒弥斯宇航员进入通信盲区——40 分钟的挑战

任务中最微妙的操作限制既简单又不浪漫:当猎户座飞船经过月球背面时,它会失去与地球的直接视距,随之而来的是大约 40 分钟的实时通信中断。这种信号中断是预设在飞越过程中的,并将发生在观测计划的中途,这一事实重塑了机组人员在失联期间能做和不能做的事情。

任务控制中心已经演练过这种节奏。在信号中断之前,地面团队将上传指令序列和优先级,猎户座飞船将自动运行预先批准的观测脚本。信号恢复后,地面团队将下载影像并听取机组人员的简报。实际结果是,一些最有趣的视觉机会——新奇的阴影、陨石坑边缘的瞬态照明——将需要宇航员信任预先计划的程序和他们自己的判断,然后传达定性记录,科学家随后将这些记录与记录的影像进行交叉比对。

险情、纪录与探月里程碑背后的博弈

任务的宣传与其操作核心之间存在矛盾。一方面,NASA 及其合作伙伴机构将阿尔忒弥斯2号描绘成鼓舞人心的事件——54 年来首批环绕月球的人类,Jeremy Hansen 成为首位完成此类远航的非美国宇航员——并将其作为实现可持续月球驻留的踏脚石。另一方面,这次飞行是一个试验台:脆弱的系统、有限的时间表,以及像厕所故障这样平凡的差错,都暴露了那些宏大叙事目前仍具有多大的不确定性。

宇航员将在深空做什么——实验、航天服与辐射演习

阿尔忒弥斯2号的任务虽然短暂但安排紧凑。在为期约 10 天的飞行中,宇航员将测试猎户座飞船系统的系统,手动驾驶航天器,进行医疗监测,并开展一项演示,以便在太阳风暴袭来时保护机组人员免受增强辐射的影响。BBC 和任务资料概述了每日行程:早期点火以修正轨道、航天服检查、在最近点进行最后的一组观测,然后是返回轨道修正,最后在太平洋溅落。

在月球背面,机组人员将专注于摄影和人为观测;照相机和高分辨率视频将是主要工具。NASA 强调了人类判断的价值——宇航员将记录地表纹理、反照率对比和不寻常的形貌——这些定性报告将是对影像资料的补充,影像资料将在猎户座飞船从月球背面转出后传输。

揭示更大风险的小故障

冻结的排气管和短暂的泵启动故障让机组人员不得不忙于处理应急尿液收集器,这听起来可能像是个笑话,但却具有启发性:设计在轨道上运行数月的系统在 10 天的飞行中仍可能出现故障,且容错空间很小。飞行主任 Judd Frieling 告诉记者,团队怀疑排气管中有冻结的尿液,并使用了热控策略——将舱体转向阳光处——以融化堵塞。任务控制中心在经过彻夜的故障排查后,才宣布厕所完全恢复使用。

这些平凡时刻引发了更大规模的政策和工程讨论。如果猎户座飞船的废物管理或通信系统在如此短的任务中都需要亲自动手修复,那么更长期的阿尔忒弥斯任务——那些计划让机组人员在月球南极持续驻留的任务——将如何应对?问题规模随之扩大:在月球上停留的时间越长,意味着磨损越多、消耗品需求越大,后勤保障也越艰难。令人惊叹的照片和历史性里程碑的公众盛况,与这些不那么光彩的韧性演练并存。

谁在关注,以及飞越后他们会问什么

全球各地的政府、商业伙伴和学生都在关注,但任务科学家也在关注,他们想要具体的成果:一套校准过的图像、带时间戳的人为观测记录,以及关于宇航员在比 ISS 更远、辐射通量更高的地方表现如何的医疗遥测数据。地面团队将立即挖掘传回的影像,寻找地质惊喜和操作教训,这些将影响阿尔忒弥斯3号以及计划在本十年晚些时候进行的最终着陆。

还有一个社会层面:公众参与一直是一个目标。NASA 和加拿大航天局强调了教育和科普,Jeremy Hansen 的参与被用来强调国际伙伴关系。但公众的痴迷可能与操作的谨慎相冲突;现场摄像机和对话式采访对激励人心很有用,但即使在航天飞行充满混乱时,也会产生交付整洁叙事的压力。

资料来源

  • NASA(阿尔忒弥斯2号任务新闻资料和任务时间表)
  • 加拿大航天局(机组人员及外宣声明)
  • Collins Aerospace / Johnson Space Center 关于猎户座废物管理和 UWMS 合同的相关资料
James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

Readers

Readers Questions Answered

Q 什么是阿耳忒弥斯2号任务?机组人员将在深空做什么?
A 阿耳忒弥斯2号是美国国家航空航天局(NASA)阿耳忒弥斯计划下的首次载人飞行任务。四名宇航员将乘坐猎户座飞船,由太空发射系统(SLS)火箭发射升空,进行绕月飞行。机组人员将测试包括生命维持、导航、通信和人体健康监测在内的深空系统,航行至月球以外数千英里的地方,并在不着陆的情况下验证未来登月行动的操作流程。
Q 阿耳忒弥斯2号宇航员在返回前将在深空停留多久?
A 阿耳忒弥斯2号宇航员将在深空停留约10天后返回地球。这段时间涵盖了完整的任务流程,包括发射、绕月飞行和再入大气层。
Q 为什么月球背面的观测对阿耳忒弥斯2号具有历史意义?
A 月球背面的观测对阿耳忒弥斯2号具有历史意义,因为这是自阿波罗计划以来人类首次直接观察和研究这一区域。观测发生在飞船绕到月球背面时的40分钟通信中断期间。这提供了从地球望远镜无法获得的月球高地的独特视野。
Q 在月球背面观测期间,阿耳忒弥斯2号将如何与地球通信?
A 在月球背面观测期间,由于月球阻挡了视距信号,阿耳忒弥斯2号无法直接与地球通信,从而导致40分钟的通信中断。机组人员将依靠机载系统进行数据采集,直到飞船从背面转出并重新建立联系。
Q 阿耳忒弥斯2号将使用哪些仪器或实验来进行月球背面观测?
A 阿耳忒弥斯2号将通过视觉观测和摄影进行月球背面观测,机组人员将拍摄月球高地的图像。此外,如用于组织反应研究的AVATAR和通过可穿戴设备进行健康监测的ARCHeR等特定实验也将运行,尽管它们并非专门用于月球成像。

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