NASA阿耳忒弭斯二号任务延期,发动机越换越老!
太空发射系统(SLS)芯一级的四台发动机,右下角的2063号引擎在佛州的NASA肯尼迪航天中心被替换(Credit:NASA)
2025年4月25日,美国国家航空航天局(NASA)肯尼迪航天中心(KSC)的地面团队经过几周的工作,更换了用于阿耳忒弭斯二号任务(Artemis II)太空发射系统(SLS)火箭/月球火箭芯一级的四台主发动机中的一台,该火箭计划明年将4名宇航员送往月球。
据称,NASA官员是在发现一台发动机氧化剂阀作动器上的液压泄漏后,下令拆除这枚重型火箭上的这台位于芯一级4号位的RS-25主发动机的。该作动器用于控制超冷液氧推进剂流入发动机主燃烧室的流量。
1、发动机更换不会影响发射时间表
这是NASA首次更换太空发射系统火箭芯一级主发动机。
10年前,NASA为太空发射系统火箭的前4次飞行指定了专用的RS-25发动机。然而,除了长时间延期后执行的首发任务,后续任务一直被锁定到现在。
阿耳忒弭斯二号任务计划于2026年初发射。这个时间表主要是由猎户座(Orion)飞船的准备情况决定的。
NASA发言人表示,更换发动机不会影响任务时间表,有泄漏的发动机将在维修后用于未来飞行任务。
2、越换越老的发动机
SLS遥二火箭的四台RS-25主发动机是在2023年安装到芯一级上的,此后它一直被水平存放置在位于新奥尔良的米丘德装配厂(Michoud Assembly Facility),直到2024年7月被运往佛州卡角的肯尼迪航天中心。
RS-25是美国航天飞机(Space Shuttle)计划遗留下来的翻新发动机。在那个时代,当航天飞机在发射台上时,技术人员曾多次更换过主引擎。
NASA开发了一种30×30英尺的专用地面支持设备,称为垂直发动机安装器,用于在垂直状态下更换发动机。
RS-25由Aerojet Rocketdyne在NASA斯坦尼斯航天中心建造,该公司现在是佛罗里达州技术公司和国防承包商L3Harris的下属公司。
该公司于2015年完成了这批次发动机的建造。被更换的E2063号发动也是最后一台使用航天飞机时代的剩余部件制造的RS-25引擎。
NASA将E2061安装到阿耳忒弥斯二号芯一级的4号引擎位置。NASA在2008年对该发动机进行了飞行认证,并在2010年和2011年进行了两次飞行。
3、有限的供应
在2011年最后一次航天飞机任务后,美国宇航局的库存中有14台飞行级航天飞机主发动机,还有足够的零件再制造两个,这使该机构有足够的发动机为四次SLS飞行提供引擎。发动机消耗低温液氢和液氧推进剂,包含大约50,000个部件。
航天飞机的主发动机设计于20世纪70年代,比1981年的第一次航天飞机发射早。
在20世纪90年代和21世纪,NASA建造了一系列新的升级发动机,具有更强的推力和更高的可靠性,但这些发动机使用了与上一代相同的架构。
虽然RS-25发动机无疑是老旧的,但它们仍然是性能最高、最可靠的美国火箭发动机之一。
当它们在航天飞机上飞行时,这些引擎是可重复使用的。现在,在太空发射系统上,NASA将在每次任务中丢弃引擎。
这意味着NASA必须从L3Harris的Aerojet Rocketdyne购买更多的RS-25发动机,每台成本高达1亿美元,根据NASA监察长2023年的报告。该监管机构预计,每枚搭载全新RS-25发动机的SLS火箭将耗资25亿美元。
简而言之,这些高成本将阻碍任何创造持久深空探索运动的尝试,监察长在2023年写道,鉴于阿耳忒弥斯计划的巨大成本,无法实现实质性的节约,这将严重阻碍NASA深空人类探索工作的可持续性。
今年早些时候,NASA在密西西比州的一个测试台上放置了第一批新款RS-25发动机,以证明它已经准备好在第五枚太空发射系统火箭上发射。
特朗普政府正在考虑取消SLS计划,以支持更便宜的商业火箭,并支持从月球任务转向载人火星任务。
如果白宫正式提出取消,并且经国会同意,那么终止SLS计划将可能在阿耳忒弥斯三号飞行之后,这将是NASA自阿波罗以来的首次登月任务。
(来源:新浪科技)