美國繞月飛船成功返回：遭受2760℃灼燒，隔熱罩最厚僅7.6厘米！

當地時間4月10日下午，執行美國“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務的“獵戶座”飛船，在美國加利福尼亞州圣迭戈附近海域濺落。四名宇航員——指令長里德·懷斯曼、駕駛員維克托·格洛弗、任務專家克里斯蒂娜·科赫和加拿大宇航員杰里米·漢森，全部安然無恙。

返回艙平安濺落

這一刻，標志著美國自1972年以來首次載人月球任務順利完成，也為人類重返月球計劃邁出了最關鍵一步。

返回地球的生死13分鐘

返回地球的過程堪稱航天任務中風險最高的階段。美東時間4月10日下午7點53分，獵戶座飛船以每小時3.86萬公里的速度撞上地球大氣層“再入界面”，這一刻的高度是12萬米。

以如此高速返回地球，飛船面臨的第一個挑戰就是極端高溫。空氣被劇烈壓縮形成激波，溫度瞬間飆升至2760攝氏度，超過太陽表面局部溫度。飛船被熾熱的等離子體包裹，與地面通訊中斷約6分鐘。

“這是必須順利完成的13分鐘。”阿耳忒彌斯2號飛行總監杰夫·拉德根在返回前的新聞發布會上如此表示。整個再入過程中，宇航員經歷了最大3.9G的過載，但最終平穩度過。

黑障結束后，美東時間4月10日下午8點03分，乘員艙在6700米高度彈出前向熱盾蓋，露出降落傘艙。兩具減速傘率先打開，將返回艙速度從每秒11公里驟降至每小時494公里。一分鐘后，三具主降落傘在1800米高度展開。

NASA采用了獨創的“收口技術”，通過火工切割器逐步剪短傘繩，控制傘衣面積，讓下降速度平穩過渡到每小時27公里。最終于美東時間4月10日下午8點07分，返回艙以每小時32公里的速度濺落太平洋。

繞月航天員

返回艙的隔熱罩是整個再入過程中最重要的保護層，也是最令人擔憂的技術環節。在2022年“阿耳忒彌斯1號”無人飛行測試任務中，工程師們就發現飛船的隔熱罩出現了意外損傷

調查顯示，隔熱罩的AVCOAT材料在再入過程中產生了氣體無法正常排放的問題，導致壓力積聚，部分材料開裂并脫落。讓專業人士擔心的是，阿耳忒彌斯2號的飛船已完成建造，其隔熱罩與1號使用的幾乎完全相同。

面對這一困境，NASA選擇了折中方案：修改再入大氣層的軌跡以降低風險，而非更換隔熱罩。這一決定引發了航天界的持續討論。

前NASA宇航員、熱防護系統工程師查爾斯·卡馬爾達長期公開批評NASA的決策。他表示：“這件事之所以如此嚴重，是因為當隔熱罩出現剝落或大塊脫落時，即使飛行器沒有被完全摧毀，也已處于即將失效的臨界點，這就像在霧天站在懸崖邊上一樣?！?/p>

曾在NASA任職超過30年的熱防護材料專家丹·拉斯基指出，地面測試環境無法完全復現實際飛行條件。在阿耳忒彌斯1號任務前的地面測試中，加熱速率設置得比實際飛行更高，材料反而表現正常。而實際飛行中較低且不均勻的加熱速率導致了氣體堵塞問題。

隔熱罩技術解析

獵戶座飛船的隔熱罩最厚處僅7.6厘米，卻要抵御2760攝氏度的高溫考驗。這層薄薄的保護層是如何工作的呢？

這款隔熱罩采用“燒蝕材料”工作原理。當返回艙以高速沖入大氣層時，隔熱罩表面的材料會通過自身燃燒汽化來帶走熱量。這種“犧牲自己”的方式，有效保護艙內宇航員和設備的安全。

具體來說，獵戶座飛船的隔熱罩由美國工廠手工打造的碳基復合材料制成。與阿波羅任務相比，獵戶座的熱盾直徑更大（4.8米對比阿波羅的約4米），采用更先進的塊狀瓦片設計，總數量少于200塊，遠少于阿波羅時代的3.6萬個小蜂窩單元。

盡管材料相同，但NASA對返回軌道進行了優化。與阿波羅任務的直接抬升式再入不同，阿耳忒彌斯2號采用了縮短跳躍再入方式，大幅降低了熱載荷與過載。

阿耳忒彌斯2號發射

面對隔熱罩存在的隱患，NASA為宇航員準備了一套完善的安全措施。宇航員所穿的“‘獵戶座’任務組生存系統”宇航服，具備耐高溫、阻燃能力，其內置接口系統可在緊急情況下提供氧氣，去除二氧化碳，支持長達6天生存。

在發射階段，飛船頂部配備了發射逃逸系統，在出現異常時可在毫秒內啟動，將載人艙迅速拉離火箭主體。發射臺也配備有應急撤離設備，確保地面突發情況下宇航員安全轉移。

繞月飛行期間，飛船內部部署了多組輻射傳感器，結合宇航員佩戴的個體輻射監測裝置，可實時評估艙內輻射水平并發出警報。

NASA為此次任務構建了一套覆蓋“發射-飛行-返回”全過程的安全保障體系。盡管隔熱罩存在隱患，但多方位的安全措施為宇航員提供了額外保護。

阿爾忒彌斯計劃的前景與挑戰

隨著阿耳忒彌斯2號任務成功，NASA的目光已投向未來。最新任務進度表顯示，美國計劃2027年執行“阿耳忒彌斯3號”任務，在近地軌道開展系統及運行能力測試；2028年開展“阿耳忒彌斯4號”登月任務。

阿爾忒彌斯計劃近期經歷了重大調整。原定為載人登月任務的阿爾忒彌斯3號已被“降級”，改為在近地軌道與登月著陸器進行對接測試。真正的載人登月將推遲到2028年的阿爾忒彌斯4號任務。

今年2月，NASA局長賈里德·艾薩克曼宣布了對阿爾忒彌斯登月計劃的架構調整，旨在提升安全性、減少延誤、加快節奏。按照新計劃，阿爾忒彌斯4號將成為首次載人登月任務，讓獵戶座飛船在低地球軌道與著陸器對接。

此外，NASA還取消了SLS Block 1B升級計劃，后續任務將盡量保持接近現有Block 1配置，以避免大改動帶來的風險和延誤。同時，NASA計劃建立更頻繁的發射頻率，目標是達到每年一發。

這些調整反映了阿爾忒彌斯計劃面臨的技術與資金挑戰。隨著商業航天公司的加入，美國重返月球計劃正尋求更加可持續的發展路徑。

未來，NASA計劃2027年執行“阿耳忒彌斯3號”任務，在近地軌道開展系統及運行能力測試；2028年開展“阿耳忒彌斯4號”登月任務。而由于預算和技術問題，原定的阿爾忒彌斯3號載人登月已調整為近地軌道測試任務，真正的載人登月將推遲至阿爾忒彌斯4號。

對于航天產業而言，獵戶座飛船的成功返回激發了深空探索的熱情。商業航天公司如SpaceX和藍色起源將更深入地參與后續計劃，帶來新的技術思路和商業模式。從阿耳忒彌斯2號任務中收集的數據，將為未來載人火星任務奠定基礎。

參考資料：
快訊：美載人繞月飛船濺落在預定海域
中國新聞網 2026-04-11 08:28 北京中新網信息科技有限公司官方賬號
美“阿耳忒彌斯2號”載人繞月任務打破人類距離地球最遠飛行紀錄
北京日報客戶端 2026-04-07 06:42 北京日報報業集團