美国宇航局的阿耳忒弥斯1号月球火箭返回39B发射台进行夜间发射尝试
美国国家航空航天局(NASA)的太空发射系统月球火箭于周五返回佛罗里达州的发射台，准备从11月14日开始的一系列夜间发射机会，开始一次关键的、推迟已久的试飞。官员们希望，这将为未来的宇航员月球任务奠定基础。
这枚322英尺高(98米)的SLS月球火箭在其移动发射平台上从飞行器装配大楼到达肯尼迪航天中心的39B发射中心，自9月27日NASA将火箭推回机库躲避飓风伊恩以来首次移动到发射台。
美国东部时间周四晚上11点17分(格林尼治标准时间周五0317分)，美国宇航局的柴油动力履带式运输机开始将火箭从VAB移出。这个重达2140万磅的装置——包括火箭、发射平台和履带——从VAB到39B发射台的4.2英里(6.8公里)距离用了大约11个小时。
在滚上斜坡到海边发射中心后，履带式飞行器直接在火焰沟槽上方定位，并将SLS移动发射平台降低到基座上。美国国家航空航天局宣布，移动发射平台在美国东部时间周五上午10点07分(格林尼治时间1407分)“坚硬”在发射台上。
这枚巨大的火箭是美国宇航局有史以来建造的最大的火箭，也是该机构“阿耳特弥斯”登月计划的核心，该计划旨在在本世纪末将宇航员送回月球表面。美国国家航空航天局(NASA)正在为阿耳特米斯1号(Artemis 1)试飞准备第一枚耗资41亿美元的SLS月球火箭，这是一项演示任务，将无人驾驶的猎户座(Orion)载人太空舱送往月球周围，并在载人飞行前进行试航返回地球。
8月29日，美国宇航局取消了阿耳特弥斯1号登月任务的首次发射尝试，当时数据显示，该火箭的四个氢燃料主发动机中的一个在倒计时期间没有适当的热调节。工程师们后来确定，热量测量数据来自一个坏传感器，并不意味着有更严重的问题。
9月3日的第二次发射尝试因火箭核心级和移动发射平台之间的连接发生氢气泄漏而失败。在9月21日的罐式测试中，NASA更换了连接处的密封件，为火箭充满了燃料，没有任何重大泄漏，为9月底和10月初的发射机会铺平了道路。
但飓风伊恩的威胁迫使美国宇航局官员为了安全起见，将火箭转移到飞行器组装大楼，将下一次阿耳特弥斯1号的发射计划推迟到11月14日。与之前的倒计时不同，Artemis 1号接下来的三次发射机会将在夜间进行。轨道的限制和月球相对于地球的位置决定了发射任务的时间。
发射窗口星期一，11月14日，在美国东部标准时间上午12:07开启(格林尼治时间0507)，持续69分钟。NASA计划在11月16日和19日进行备用发射，同样是在午夜发射窗口。
Jim Free是NASA探索系统任务开发项目的负责人，其中包括SLS月球火箭和猎户座宇宙飞船。他说，管理人员更倾向于在白天发射第一枚SLS月球火箭。
“这是一个偏好。这不是一个要求，”弗里周四说。“我确实要求技术团队回去看看，并让每个人再次权衡。在我们从发射尝试中了解到的一切之后，我们比一年半前更接近发射了，当时决定可以在夜间发射。”
“每个人都对在晚上发射感到舒服，我认为每个人都对发射感觉非常好。”
下一个发射周期是从11月12日到11月27日，但NASA没有使用第一个可用的发射日期11月12日，因为这个日期的发射窗口更短。在阿耳特弥斯号的每次发射期间，NASA都有大约两周的发射时间，之后大约两周的发射任务是不可行的。发射周期的主要驱动因素是月球在环绕地球的28天轨道上的位置，但还有其他因素，包括美国宇航局对轨道的要求，要求猎户座宇宙飞船在白天在太平洋上溅落。
NASA在发射台上安装了许多摄像头和远程跟踪器，包括红外摄像头。月球火箭本身也有机载摄像头，以捕捉在进入太空的过程中看到的风景。
“就夜间发射而言，视觉参考是你所失去的，但显然我们有红外相机，”Free说。“我们将获得一些视觉效果，因为在晚上发射，大的耀斑从后面出来，也将帮助照亮我们的东西。所以这只是一些视觉图像。但我们这里有大量的摄像头，我们仍然可以从那里拍摄到我们需要的东西。”
下一个有日光发射窗口的发射日期是11月22日，但联邦航空**将要求NASA停止感恩节一周的大部分时间的发射尝试，因为联邦监管机构在繁忙的假日旅行期间优先将肯尼迪航天中心附近的空域用于民用空中交通。美国宇航局可能会在11月25日，也就是感恩节后的第二天，再次尝试发射“阿耳特弥斯1号”。
弗里说:“就白天发射而言，白天发射大约在22号左右开始。”“由于美国联邦航空局运营的假日空域释放计划，我们现在无法进入那些日子。除了16号和19号，我们的下一个机会显然是25号。如果有一天我们需要开放以进入发射，我们必须再次与联邦合作伙伴合作。”
克利夫·兰厄姆，美国宇航局在肯尼迪的阿耳特弥斯1号流动主任说，在飞行器装配大楼的技术人员花了过去几周的时间修复泡沫绝缘材料的轻微损坏，并维修SLS月球火箭的电池。各团队还为猎户座宇宙飞船(位于月球火箭顶部的加压舱)的电池充电，并为搭乘太空发射系统进入深空的10个小型共享立方体卫星(CubeSat)有效载荷中的5个充电。
技术人员更换了固体火箭助推器上的电池，该助推器在太空发射系统的880万磅发射推力中提供了75%以上的推力。
“团队的执行力非常出色，”兰哈姆周四对记者说。“我们最初的重点是进入飞行器，这样我们就可以开始第二阶段的工作，这是我们的关键路径。工作包括更换电池，更换换能器和其他测试。
“随着这项工作的进行，我们更换了核心的飞行终止系统组件，包括电池，以及我们更换了助推电池。在过去的这个周末，我们进行了飞行终止系统测试。”
大部分电池更换工作发生在每个固体火箭助推器的前部，以及SLS核心级液氢和液氧罐之间的部分。
如果火箭在升空后偏离了轨道，飞行终止系统将由地面的靶场安全官员触发。将发射烟火装置来炸毁火箭。
美国太空部队东部靶场负责肯尼迪航天中心或卡纳维拉尔角太空部队基地所有火箭发射期间的公共安全。飞行终止系统需要一个独立的电池系统和命令接收器，以便在火箭发生灾难性故障时仍能正常工作。
在VAB中测试后，该靶场已经证明阿耳特米斯1号月球火箭飞行终止系统上的电池可以使用25天，尽管美国宇航局官员认为电池可以使用更长时间。NASA赢得了一项豁免，将飞行终止系统电池认证延长了近两个月，这将允许团队在10月份进行另一次阿耳特弥斯1号发射尝试，如果不是飓风伊恩迫使火箭回退到机库。
NASA只能在火箭处于VAB中时进行飞行终止系统测试和更换破坏系统电池，因此官员们决定在将太空发射系统推回39B发射台之前更换电池和重新测试系统。
在VAB内完成的其他任务包括猎户座太空舱上的辐射仪器的充电和更换，以及飞船内部乘员座位上的加速计。这些传感器将收集有关辐射环境的数据，以及宇航员在未来使用SLS月球火箭和猎户座飞船执行月球任务时将受到的辐射强度。
随着火箭星期五返回发射台，地面小组将把生物研究标本更换到猎户座乘员舱内的科学有效载荷上。然后各小组将关闭猎户座舱门准备飞行。
兰汉姆说:“考虑到天气因素，我们已经为发射台操作争取了大约一天的时间。”“这给了他们一些余地，真正帮助我们实现11月14日的首次发射尝试。同样在发射台，我们将为我们的空间生物载荷更新一些样品。现在，我们对我们的团队和我们的系统非常有信心，我们期待着回到发射台，并在14日发射。”
在第一次试飞中，美国宇航局的巨型太空发射系统火箭将发射无人驾驶的猎户座乘员舱，向月球进行为期四天的航行。猎户座宇宙飞船将进入一个遥远的绕月逆行轨道，在出航途中在月球表面上方约60英里(100公里)处执行两次近距离飞越，然后在返回地球途中再次近距离飞越。
不同的发射日期对应不同的任务简介。一些发射日期将阿尔忒弥斯1号任务的持续时间缩短了约三周半，而其他发射日期的任务简介的持续时间延长到六周。
如果“阿耳特弥斯1号”在11月14日进行试飞，“猎户座”飞船的飞行时间将更短，为25天半，这将导致12月9日宇航员舱在太平洋上溅落。
在美国宇航局准备进行另一系列的“阿耳特弥斯1号”发射尝试时，工程师们继续评估火箭不同部分的状况。这枚火箭已经完全堆放在其移动发射平台上一年多了。
五段固体火箭助推器于2020年底开始在发射平台上堆叠。保守的工程限制最初只对助推器进行了12个月的认证，在每个助推器的尾部中心部分堆叠到发动机最下方部分的顶部之后，这是2021年1月发生的一个里程碑。
Lanham说，这一限制已经延长到23个月，这要感谢额外的工程审查和收集的数据，在堆叠前，每个助推器段内的推进剂的状况。Lanham周四说，目前助推推进剂的认证将于12月9日到期，另一个将于12月14日到期。
弗里说，工程师们可以进一步分析助推器推进剂的状态，将认证延长到12月之后。
NASA官员表示，他们乐观地认为，在SLS核心阶段加油时遇到的持续氢气泄漏不会在下一次发射尝试中再次发生。在今年早些时候的几次倒计时彩排中，团队发现核心舞台和移动发射平台之间的快速断开装置出现了泄漏，最近的一次是在9月3日的发射尝试中。
在9月3日的最新一次泄露之后，管理人员退出了发射计划。工作人员更换了泄漏连接处的密封件，并修改了用于向SLS堆芯级输送超冷液氢的顺序。尽管在9月21日的储罐测试中发现了一个较小的泄漏，但脐带连接附近区域的氢浓度仍然低于安全上限。
弗里的副手星期一在向美国国家航空航天局顾问委员会的一份简报中说，该机构还没有确定氢气泄漏的原因。
“我有信心，”NASA负责探索系统开发的助理副署长阿米特·夏特里亚(Amit Kshatriya)说。“我认为我们做了正确水平的工程分析。我们还没有找到泄漏的确切原因。我们有一些数据，从密封拆开和评估台上。
“我们确实让团队做了全面的故障分析，所以他们一直在研究整个故障树，”Kshatriya说。“这棵故障树并没有完全移位。这棵树的叶子上仍然有开放的树枝，我们仍然需要研究，我们将继续做这项工作。我们正在努力平衡一些工作量和我们在任务准备方面要做的其他工作。”
夏特利亚说，美国宇航局已经采取了“操作和工程上的缓解措施”，旨在减少下一次发射时发生泄漏的可能性。这些缓解在9月21日的坦克测试中得到了证明。
他说:“我们在前进的过程中几乎要在密封中冷却，这是我们学到的，我们主要是利用低温层的压力启动初始流动，而不是在开始时用LH2(液氢)快速撞击它。”“我们已经完成了处理和交换，我们还对一些命令和协议进行了操作缓解，以确保我们在这部分序列中得到正确的处理。”
这些变化意味着将氢气装载到核心段将需要更长时间，但夏特利亚说，修改后的顺序为NASA成功为火箭提供燃料提供了最好的机会。液氢被冷却到零下423华氏度，低温条件会改变密封的形状，并产生在环境温度下无法检测到的泄漏路径。
“处理LH2系统，考虑到它的复杂性，这绝对是我们担心的事情，我们正试图尽最大努力解决它，”刹特里亚周一说。
“每个人都会问，‘你有信心进行一次发射尝试吗?如果我们没有信心，我们就不会推出。”“如果我们没有信心，我们不会开始倒计时。所以，是的，我们有信心向前迈进。
“我确实想反思这是一项具有挑战性的任务，”弗里说。“我们看到了让所有系统协同工作的挑战，这就是我们进行飞行测试的原因。这是为了追求那些无法模仿的东西，在我们把宇航员派上去之前，我们通过在这个任务中承担更多的风险来学习。
Free说:“我们将继续研究飞行器上的事情，SLS性能，当我们上坡时，确保我们在第一级获得所有推进元件的性能和可控性，我们的ICPS(上部级)性能，提高近地点，并提供我们需要的TLI视月注入。”“当然，然后是猎户座，进行所有太阳能阵列的部署和推进系统的测试。”
