真是明天和意外不知哪個(gè)先來(lái):最新發(fā)射的加長(zhǎng)版天鵝座飛船原定于2025年9月17日清晨與ISS對(duì)接,卻因主發(fā)動(dòng)機(jī)在關(guān)鍵軌道提升階段提前熄火而被迫延期。這艘最大號(hào)天鵝座(Cygnus XL)貨運(yùn)飛船,承載著創(chuàng)紀(jì)錄的近5噸物資,本是NASA商業(yè)補(bǔ)給體系的支柱,如今卻考驗(yàn)著地面團(tuán)隊(duì)的應(yīng)變能力。就像一輛高速列車在半途拋錨,這次故障不僅打亂了ISS的日常節(jié)奏,還暴露了太空物流的脆弱性。
●發(fā)射順利,故障突襲
NG-23任務(wù)從起點(diǎn)看一切順風(fēng)順?biāo)?。美?guó)東部時(shí)間9月14日晚18:11(北京時(shí)間9月15日早6:11),飛船搭乘SpaceX獵鷹9號(hào)火箭從佛州卡角升空。這已是諾斯羅普·格魯曼公司第23次為NASA執(zhí)行貨運(yùn)合同,總價(jià)值數(shù)十億美元的商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)。Cygnus XL作為升級(jí)版,比標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)長(zhǎng)5.2英尺(1.6米),載貨能力提升33%,專為應(yīng)對(duì)ISS日益增長(zhǎng)的需求而設(shè)計(jì)——能運(yùn)載更多科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并顯著降低每公斤貨物的成本,正如諾斯羅普·格魯曼民用空間系統(tǒng)副總裁Ryan Tinter所言:「它比以往的天鵝座飛船多出33%的容量。這不僅僅是『更多更好』,而是能交付更多科學(xué)成果,同時(shí)大幅降低NASA的每公斤運(yùn)費(fèi)?!?/p>
發(fā)射后,飛船順利與火箭上段分離,并在約1.5小時(shí)后展開(kāi)兩塊太陽(yáng)能陣列,一切看似完美。然而,9月16日凌晨?jī)纱诬壍捞嵘c(diǎn)火(通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)噴射提高飛船高度以匹配ISS軌道的操作)成了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。主發(fā)動(dòng)機(jī)本該持續(xù)噴射,卻在預(yù)期時(shí)間前意外關(guān)閉——NASA未透露具體完成比例,但確認(rèn)兩次點(diǎn)火均提前終止。發(fā)動(dòng)機(jī)采用自燃式推進(jìn)劑——肼和四氧化二氮混合后無(wú)需點(diǎn)火即可燃燒的可靠系統(tǒng),歷史上鮮有故障,但這次失靈讓飛船無(wú)法按時(shí)進(jìn)入對(duì)接窗口。地面控制中心迅速監(jiān)測(cè)到異常,所有其他系統(tǒng)(包括導(dǎo)航、通信和電力),均正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這避免了更嚴(yán)重的危機(jī),但也意味著NG-23暫時(shí)懸停在較低軌道。ISS當(dāng)前軌道高度維持在413-422公里。
故障的根源尚在調(diào)查中。諾斯羅普·格魯曼工程師初步懷疑是推進(jìn)劑流動(dòng)或傳感器問(wèn)題,但未排除軟件故障或硬件磨損。值得一提的是,此前一艘天鵝座飛船的加壓貨艙在從意大利運(yùn)抵美國(guó)時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷,導(dǎo)致NG-22任務(wù)延后,NG-23倉(cāng)促上陣。這是否加劇了潛在風(fēng)險(xiǎn),仍需后續(xù)調(diào)查分析。NASA周二在博客中正式宣布延期,原定于美東時(shí)間9月17日清晨6:35(北京時(shí)間9月17日18:35)對(duì)接無(wú)限期推遲。
●備用方案浮出水面
面對(duì)延誤,NASA和諾斯羅普·格魯曼緊急應(yīng)對(duì)。周二晚間,他們宣布啟動(dòng)備用發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒計(jì)劃評(píng)估,目標(biāo)是重新規(guī)劃軌道調(diào)整路徑。新對(duì)接時(shí)間尚未敲定,但樂(lè)觀估計(jì)可能推遲到本周末或下周初。關(guān)鍵在于是否能繞過(guò)主發(fā)動(dòng)機(jī):飛船配備小型反應(yīng)控制系統(tǒng)(RCS)推進(jìn)器,這些輔助噴嘴本用于姿態(tài)調(diào)整(保持飛船穩(wěn)定和方向),如今可能被征用進(jìn)行緩慢軌道提升。不過(guò),這種方案效率低下,燃料消耗更高,且需精確計(jì)算以避免燃料耗盡。
如果主發(fā)動(dòng)機(jī)徹底失效,團(tuán)隊(duì)可能被迫放棄對(duì)接。天鵝座不像SpaceX龍飛船那樣能返回地球,它的設(shè)計(jì)是單程票:對(duì)接后停留六個(gè)月,充當(dāng)臨時(shí)倉(cāng)庫(kù),然后裝滿垃圾在大平洋上空燒毀再入大氣層。NASA宇航員Jonny Kim和Zena Cardman原計(jì)劃使用加拿大制造的Canadarm2(加拿大臂2號(hào),ISS艙外巨型機(jī)械臂)在約10米外捕獲飛船,并固定到團(tuán)結(jié)號(hào)模塊(ISS美國(guó)艙段核心連接點(diǎn))。如今,這場(chǎng)「太空捕獲」游戲暫緩,團(tuán)隊(duì)正通過(guò)實(shí)時(shí)模擬和數(shù)據(jù)分析確保安全第一——畢竟,任何對(duì)接失誤都可能威脅ISS的結(jié)構(gòu)完整。
●補(bǔ)給中斷的多米諾效應(yīng)
NG-23任務(wù)延誤遠(yuǎn)非小事。它攜帶11,000磅(約4,990公斤)貨物是ISS運(yùn)轉(zhuǎn)的生命線:新鮮食物、生物實(shí)驗(yàn)硬件、技術(shù)演示設(shè)備,以及氮?dú)?、氧氣、廁所備件和尿處理器備件。這些看似平凡的物品,卻關(guān)乎七名船員的生存。正如NASA ISS項(xiàng)目副經(jīng)理Dina Contella在發(fā)射前簡(jiǎn)報(bào)中強(qiáng)調(diào):「NG-23飛船滿載消耗品,如氮?dú)?、氧氣、食物和廁所部件,還有大量尿處理器備件。我們過(guò)去一年短缺這些物品,現(xiàn)在正儲(chǔ)備以備不時(shí)之需。」延誤可能迫使船員節(jié)水或調(diào)整實(shí)驗(yàn)日程。更棘手的是,飛船若無(wú)法對(duì)接,所有貨物將隨飛船一同化為灰燼,導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)美元損失,并打亂后續(xù)任務(wù)鏈。
對(duì)NASA而言,這考驗(yàn)商業(yè)補(bǔ)給模式的韌性。自2012年起,諾斯羅普·格魯曼和SpaceX分擔(dān)ISS貨運(yùn),累計(jì)交付超500噸物資。但NG-23故障凸顯依賴單一供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn),尤其在波音星際客船(Starliner)載人項(xiàng)目屢屢延期后,天鵝座飛船(Cygnus)已成為關(guān)鍵備份。NASA ISS項(xiàng)目經(jīng)理Dana Weigel指出:「我們通常保持四個(gè)月的供應(yīng)庫(kù)存,以防下一任務(wù)出問(wèn)題,你還能撐到再下一個(gè)?!沟玁G-22飛船損壞已迫使SpaceXCRS-32任務(wù)額外運(yùn)載消耗品,這次延誤可能進(jìn)一步消耗儲(chǔ)備。NASA國(guó)際伙伴歐洲航天局(ESA)和日本航天探索局(JAXA)也受波及,他們的實(shí)驗(yàn)可能延后,影響全球科研合作。
這次事件無(wú)疑敲響警鐘:太空供應(yīng)鏈正面臨老化硬件和地緣政治壓力。ISS預(yù)計(jì)服役至2030年,俄羅斯一度威脅退出后,美國(guó)急需可靠的商業(yè)伙伴。諾斯羅普·格魯曼股價(jià)周二微跌0.5%,投資者擔(dān)憂合同續(xù)約;SpaceX則可能從中獲益,貨運(yùn)龍飛船近年成功率高達(dá)100%。長(zhǎng)遠(yuǎn)看,這或許推動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)創(chuàng)新,加速電推進(jìn)技術(shù)迭代,減少化學(xué)燃料風(fēng)險(xiǎn)。
在太空快遞日趨忙碌的時(shí)代,NG-23坎坷遭遇提醒我們:每一次發(fā)射都是對(duì)人類極限的考驗(yàn)。地面團(tuán)隊(duì)的智慧,將決定這艘「天鵝」能否振翅重飛,還是成為一記代價(jià)高昂的教訓(xùn)。
部分信息索引:
NASA, Northrop Grumman Assessing Cygnus XL Engine Burn Plan(nasa.gov)
A record supply load won’t reach the International Space Station as scheduled(arstechnica.com)
Engine issue on Northrop spacecraft delays NASA ISS cargo delivery(Reuters.com)
Northrop spacecraft engine issue delays NASA-ISS delivery(investing.com)
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