虽然美国国家航空航天局对其开展的每一项太空计划和建设都有一个执着般的关注,但载人飞行的风险要高得多。虽然阿特米斯号不会在其首次飞行中发射乘员,但该计划的主要重点是将人类带到月球和更深的太阳系中。
在短期内,美国宇航局专注于前三次阿特米斯飞行。
阿特米斯一号定于2022年发射,将在没有宇航员的情况下绕月运行。这次飞行将测试太空发射系统、猎户座航天器和所有支持飞行的探索地面系统的能力。在阿特米斯二号上,美国宇航局将首次派人上天,飞越月球的远端。这将不早于2024年发射。到了阿特米斯三号(NASA称将不早于2025年),第三枚火箭将最终送四位宇航员在月球南极着陆,并将他们的脚印印在月球表面。
这些飞行的每一个核心级和猎户座飞船都是在米休德(Michoud)制造的。事实上,阿特米斯一号的火箭和乘员舱已经运出该设施,并运往美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角航天中心。现在,米休德正在建造Artemis II、III和IV,以及用于未来深空任务的部件。
"我们必须走在建造的前面,"杜特雷克斯说。"这不是一蹴而就的。"
太空发射系统
在米休德(Michoud),波音公司正在制造太空发射系统或SLS的核心级部件。洛克希德·马丁公司也在这里建造猎户座的压力容器,它是为宇航员在太空中生存而容纳加压大气的主要结构。
仅仅是SLS的核心级就有65米(212英尺)长,比一个奥林匹克长度的游泳池还要长。它本质上是两个巨大的相连的燃料罐:一个,容纳741900升(19.6万加仑)的超冷液氧,和第二个更大的罐子,容纳2032800升(53.7万加仑)的液氢。这些油箱与SLS的固体火箭助推器(来自航天飞机项目的升级部件)一起,提供推力,将重达27吨的火箭升离地球,进入太空。
建造这么大的东西是一项艰巨的任务,但在米休德(Michoud)附近走走,阿特米斯与其他生产线惊人地相似 :组成火箭的各个环被焊接在一起,形成更大的桶,然后盖上盖子,形成药丸状的罐子。这些部件可能是巨大的,但就像任何其他制造任务一样,工程师们仍然将它们一块一块地组合在一起。建造阿特米斯(引用古老的谚语)只是一个一次吃掉大象的问题。只是在这种情况下,它是一头由金属制成的大象,而且它将进入太空。
站在米休德(Michoud)装配车间的SLS的碎片旁边,感觉人类非常渺小。但是根据波音公司的说法,虽然SLS看起来很大,但它的外壁却出奇地薄。
"如果你想象一个可乐罐扩大到我们的液态氢罐的大小,你的桶壁厚度非常接近相同的比例,"波音公司负责Artemis II核心级的综合项目组负责人Amanda Gertjejansen说。
"那里的工程能够承受压力,以及那里的几十万加仑的燃料将被烧掉 , 这些罐子能够保持低温温度和压力。这个非常震撼。"
当一个人在米休德(Michoud)周围走走徜徉和漫步,就能看到和听到正在积极建造的火箭。巨大的面板被堆积起来进行焊接,火箭的环形结构在站与站之间移动。这里很忙,很吵。而且有一个工人的工作就是以非常缓慢的速度跟着我在工厂里走来走去,在一个发出哔哔声的平板拖车上运输火箭的巨大环形部件。
SLS火箭的所有这些部件在米休德(Michoud)装配厂中蜿蜒前行,最终到达垂直装配中心,在那里它们被送入一个巨大的栈口,有点像一个倒置的Pez分配器,并被焊接到巨大的罐体中。
然后,它被送到最终装配区,在那里燃料箱最终被连接在一起,或与发动机部分 "配对",成为完整的SLS。而这正是建造规模真正变得明显的地方。
"我们在这里建造的飞行器的规模是惊人的,"美国宇航局阶段工程师钱德勒·谢伊曼说。"设计和制造人才需要建造这样大小的飞行器。这对于世界上所有的工程人员来说应该感到震惊和敬畏。"
猎户座内部
如果说SLS是为了产生纯粹的动力和推力将宇航员送入太空,那么猎户座飞行器的建造则是为了在他们到达太空后引导四位宇航员并让他们活着。
虽然阿特米斯号建造的每一部分都是关键任务,但当涉及到载人飞行器时,风险尤其高。
洛克希德·马丁公司的猎户座综合规划经理蒂姆·利文斯顿说:"当你建造一个航天器时,你不能犯错。你要去的是一个没有任何人和事的环境。因此,你必须确保你建造的产品足够坚固,以确保不会出现飞行器或生命的损失。"
猎户座载人飞船由若干部分组成。底部是由欧洲航天局建造的欧洲服务舱,它将在SLS发射后的很长一段时间内引导猎户座穿越太空和绕月飞行。它还包含足够的食物和水,供四名宇航员度过三周的任务。
服务舱上方是乘员舱。那是洛克希德公司正在建造的加压舱。它比阿波罗指挥舱大大约三分之一,其计算系统的速度是4000倍。它有四名乘员的座位(而不是像阿波罗那样的三名),一个辐射庇护所,乘员可以在太阳风暴期间撤退,甚至还有一个紧凑的运动机。但是,虽然美国宇航局正在将目光投向更长时间的深空任务,但这个太空舱并不完全是宽敞的。
利文斯顿说:"火箭仍然非常紧凑。"对于大多数任务,将有四名宇航员。因此,在很长一段时间内,它将是一个近距离的空间。"
但是,即使空间狭小,美国宇航局仍然比阿波罗时代走了很长的路。不再有吸收性的太空裤。取而代之的是一个带关闭门的厕所。
这个太空舱不只是要让宇航员在太空中活着。它还必须在他们回到地球时保护他们。据利文斯顿说,在过去40年里,从低地球轨道返回的载人航天器必须承受大约1650℃(3000°F)的温度。在返回的旅程中,猎户座将来自更远的太空,并且在再入时将达到每小时40000公里(24500英里)英里的速度,比目前为人类设计的任何航天器都快。这种高速度意味着更高的温度。猎户座太空舱必须能够承受2760摄氏度(5000华氏度)的温度,因此热保护系统有很大不同。
"这是一个恶劣的环境,"利文斯顿说。"但这就是为什么他们是宇航员而我们不是。"
月球上的靴子
当SLS和猎户座压力容器的工作结束后,米休德(Michoud)的团队将它们运往密西西比州边境对面的美国斯坦尼斯航天中心进行进一步测试,然后在美国佛罗里达的卡纳维拉尔角进行组装。这就是米休德(Michoud)在新奥尔良的位置的好处。在这里,SLS可以简单地在米休德门口的深海港口装上驳船。到900英里外的卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心需要6天的船程,但第一次阿特米斯发射的旅程要长很多。