阿尔忒弥斯计划宇航服开发难产,美国2024年再登月计划泡汤
2021年8月10日,NASA监察总监办公室(NASA OIG)发表了一份文件,其内容是,计划由 女性 参与的载人月球探测“ 阿尔忒弥斯计划 ”将很难在2024年实现阿波罗计划以来的载人登月再着陆任务。由于新型冠状病毒感染的扩大和预算问题,新型宇航服的开发出现了大幅度的延迟,据说就宇航服这一项目,最快也要到2025年4月左右才能完成。
NASA正在开发新型宇航服“Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU)”,以应对 载人月球探测计划 和 未来的火星载人探测 等。它是 大约45年前为了航天飞机计划而开发的宇航服 ,经过不断地修改,取代了至今在国际宇宙空间站(ISS)使用的舱外活动单元“EMU”。EMU和xEMU在人类进入宇宙活动时保护宇航员,提供氧气等生命必需的功能,虽然被称为宇航服,但也可以说是小型宇宙飞船。
从佩戴xEMU收集月球表面样本的宇航员概念图来看,采取膝盖贴地的姿势等,柔软度得到了提高。xEMU由宇航员穿着的压力服部分的“ xPGS ”、像背包一样背负的便携式生命维持装置“ xPLSS ”、进行通信和数据记录的“ xINFO ”等部分构成。与现在的EMU相比,新款宇航服下半身的可动性更高,可以弯曲膝盖。不需要像在月球上弹跳般移动的“兔子跳跃”之类的动作,也可以进行用铲子在月球地表进行取样的活动。舱外活动时间从现在的7.5小时增加到9小时。
新型宇航服尺寸的展开也变得丰富了。长期使用的EMU,特别是被称为“硬上躯干”的躯体部分的尺寸展开非常少,有不适合女性和身材矮小的宇航员使用的情况,成为了许多宇航员无法参加船外活动的主要原因。在包括女性在内的宇航员登月的 阿尔忒弥斯计划 中,新型宇航服的开发和大量的尺寸拓展是必不可少的要素。NASA从2007年开始进行新型宇航服的开发,由原EMU的开发商 ILC Dover 为首的27家企业、大学、研究机构参与其中。
2017年,NASA决定在NASA内部开发 xEMU ,在ISS(国际空间站)进行宇宙验证,并准备在 阿尔忒弥斯计划 中实际使用 两具xEMU 。用于飞行的 两具xEMU 预定在2023年3月之前准备。
但是,面向 阿尔忒弥斯计划 最初的宇航员登月任务 “阿尔忒弥斯3” 的xEMU开发,据说现在发生了20个月左右的延迟。根据OIG的文件,其中一个原因是新型冠状病毒感染症导致NASA的主要设施有一段时间被关闭。还有一个就是开发费用的问题。
从2007年开始开发新型宇宙服到2020年底所花费的开发费用为4亿2010万美元。另外,到2025年度两具xEMU投入使用为止,开发和验证费用需要6亿2520万美元,开发费用总额预计要超过10亿美元。费用虽然是分年度执行的,但是2021年度预定的2亿900万美元被减到1亿5000万美元等,存在不按要求下预算的情况。这导致了进一步的开发延迟。
此外,在生命维持装置“ xPLSS ”中反映了原型的评估而修正了设计,所以与SpaceX的共同开发的月面着陆系统“HLS”相适应的接口设计等作业也发生了变化,因此技术上的要求变更,致使了相关项目的大幅度延迟。由于还没有正式决定 “阿尔忒弥斯3” 任务中宇航员的着陆地点在月球表面的哪个位置,所以还存在着宇航服的靴子设计无法填充等不确定因素。截至2021年春季, xEMU 计划于2024年11月交付至美国佛罗里达州肯尼迪航天中心,届时 阿尔忒弥斯3 飞船将在此发射升空,预计将登上月球。
OIG指出,考虑到到目前为止的开发延迟状况,以及今后开始的宇航服试验阶段出现设计修改和变更的情况,原计划“2024年下半年登月任务是现在看来是不可能实现的了”。针对OIG的指责,NASA载人航天部门的负责人凯瑟琳·里德斯回应说,他同意修改宇航服开发的时间表。另外,他还说:“将在最初的载人 阿尔忒弥斯 任务之前进行(宇航服的)实证试验”。
Spacex的CEO埃隆·马斯克在NASA OIG的文件公布后,在推特上回应说:“如果有必要,Spacex会接手的。”。SpaceX 已经宣布它是一家对 xEMU 感兴趣的公司。可以说,研发宇航服是一个自然的方向,这是载人 探索 必不可少的一个环节。其中SpaceX的目标是开发航天器,瞄准月球着陆器和未来的载人火星 探索 。
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