NASA在为备受期待的阿尔忒弥斯II月球任务进行火箭组装时,做出了一个引人注目的决定:将原本安装在太空发射系统(Space Launch System, SLS)上的一台10年历史的RS-25主发动机,替换为一台几乎是其两倍年龄的发动机。这次首次在火箭立式组装阶段更换主发动机的操作,既是对美国载人航天发动机传统的延续,也是对机械性能极限的挑战。阿尔忒弥斯II任务计划于2026年初发射,目标是送航天员环绕月球飞行,标志着自1972年阿波罗计划以来第一个载人深空重返任务。RS-25发动机原本是阿波罗计划结束后,曾为航天飞机项目设计制造的高性能发动机。尽管技术架构源自20世纪70年代,但经过多代改进和多次飞行验证,RS-25至今仍被认为是全球最先进的液态火箭发动机之一。此次更换的两台发动机分别为编号E2063和E2061。
编号E2063的发动机由NASA在2015年新近组装完毕,未曾实际飞行却使用了许多源自航天飞机时代的旧零件。而编号E2061则是为航天飞机项目制造的最后一台RS-25发动机,首次获得飞行认证于2008年之后,并曾分别于2010年和2011年成功飞行。工程师在检查发动机后发现E2063存在液压泄漏,特别是在主氧化剂阀执行器上出现问题,这部分负责调节极冷液氧流入发动机燃烧室的精准控制。为了确保阿尔忒弥斯II载人任务的安全和可靠性,NASA决定将其撤下,用经过实际飞行验证的E2061发动机替代。值得一提的是,整个更换过程在肯尼迪航天中心内的移动发射平台上,以核心级火箭垂直状态完成,这一技术操作体现了NASA创新设计的专用地面支持设备——垂直发动机安装器的高效应用。RS-25主发动机如今已经服役超过四十年,尽管是重复使用设计,但在阿尔忒弥斯计划中,被设定为一次性使用。
曾为航天飞机服务的14台飞行级RS-25发动机与足够的备件,使NASA能够装备首批四次SLS发射任务,但这种宝贵发动机的供应是有限且昂贵的。每台新品RS-25发动机造价高达一亿美元,使得整个SLS系统的单次发射成本高达25亿美元。美国国家航空航天局监察机构曾指出,如此天价将极大限制持续且可持续的深空载人探索计划的开展。正因如此,NASA正在积极计划研发新一代发动机,以及考虑商业火箭技术的融合,以期降低未来深空任务的发射成本。阿尔忒弥斯项目是美国重返月球计划的核心,雄心勃勃地希望带领人类重塑对深空的认知与探索。此次发动机的更换,对于保证飞行安全起到了至关重要的作用,同时也反映出老旧技术设备在现代航天任务中的关键价值与现实压力。
阿尔忒弥斯II任务也代表着自阿波罗最后一次载人登月任务以来,首批载人飞出地球轨道、探月轨道的首次尝试,将为后续更复杂的月球和火星任务奠定基础。技术的积累与创新、旧装备的维护与升华共存,正是当前NASA以及全球航天事业面临的重要课题。未来几年,随着新一代发动机研发逐步推进,NASA或将逐步摆脱对这些老旧但可靠的RS-25发动机的依赖,转向更高效、经济的动力系统。此外,NASA的预算压力和政治环境也在不断变化,SLS计划的未来尚未明朗。美国政府内外对该项目的投入与替代方案的争论,将深刻影响NASA载人登月及深空探索的步伐。尽管如此,阿尔忒弥斯II发动机的更换事件,再次证明了哪怕是接近半个多世纪历史的火箭技术,只要经过精密维护与可靠测试,仍然能够在当今的航天任务中发挥重要作用。
对于热衷于宇宙探索的全人类而言,这既象征着技术传承的成功,也揭示了人类不断挑战未知、追逐星辰的执着精神。未来,如何在昂贵旧技术和创新新科技之间寻找到最佳平衡,将成为NASA乃至全球航天机构持续关注的焦点。