猎户座飞船的最终测试：它能经受住极端温度和电磁干扰的考验吗？

视频来源：NASA

2020年，阿尔忒弥斯计划（Artemis program）的第一阶段Artemis I将引领我们开启月球到火星人类探索。而在今年7月，猎户座（Orion）飞船的搭建工作已圆满完成，也已完美通过了大部分测试，即将前往俄亥俄州进入最终的主测试阶段，主测试完成后，猎户座飞船就能与空间发射系统（Space Launch System，SLS）的火箭整合，进行万众期待的关键性发射。

在美国航空航天局（NASA）位于俄亥俄州桑达斯基的梅溪观测站（Plum Brook Station）站中，有着世界一流的太空环境测试设施，即空间环境综合体系（Space Environments Complex，SEC），其中包括：最大的太空模拟真空室、功能最强大的航天器声学测试室，以及世界上容量最大、功能最强的航天器振动系统。

计划从今年秋天开始，一支由工程师和技术人员组成的测试团队，随时准备利用空间环境综合体系的模拟极端太空条件，对猎户座飞船的乘员舱（crew module）和服务舱（service module）进行测试。

“这些测试将确认猎户座飞船的系统性能是否符合设计要求，同时确保机组人员在未来阿尔忒弥斯飞行任务中的操作安全，包括在星球表面和飞行过程中两种情况。”梅溪测试站猎户座测试项目的负责人尼科尔•史密斯（Nicole Smith）表示，“我们想说的是‘我们测试的情形与真实飞行时高度近似’，而这正是我们在即将进行的Artemis I环境测试中所要达到的。”

猎户座飞船的最终测试将在全球最大的真空室内分两个阶段完成，第一阶段为热测试，持续时间约60天，测试时猎户座的系统会在模拟太空环境的真空条件下开机。

热测试阶段中，飞船将承受极端温度的考验，范围在-250～300华氏度（约-157～149摄氏度）之间，用以模拟在太空中飞进飞出阳光和阴影的温度情况。为了模拟这些条件，一套专门设计的名为“热通量”（Heat Flux）的测试系统，将在任意给定的时间点对猎户座飞船的特定部分进行加热。“热通量”系统的四周将由一组被称作低温护罩（cryogenic-shroud）的大型面板围绕，作用是提供较低的背景太空温度。

在NASA的梅溪测试站中，“热通量”测试系统早已在空间环境综合体系的热真空室中准备就绪
图片来源：NASA

热测试之后的第二阶段，是电磁干扰和兼容性测试，持续时间大约14天。飞船上的每个电子组件都会发射出某种类型的电磁场，这些电磁场会影响附近其他电子设备的性能。第二阶段的测试目的，是确保飞船上的电子设备在同时运行时能够正常工作。

梅溪观测站的太空模拟真空室仿佛是为这项测试量身定做的，因为它可以提供无射频干扰的环境。这种“安静”的测试环境非常重要，因为它可以防止地球上外部电磁源影响测试；真空室的内壁也由反射率很高的铝材料制成，让工程师能够控制飞船所处的电磁频率，以模拟太空中飞船外部的电磁源。

“空间环境综合体系是世界上唯一可以在一个屋顶下执行这些关键任务测试的地方。”空间环境综合体系的设施负责人鲍勃•科瓦尔斯基（Bob Kowalski）说，“这种一站式的功能消除了将航天器运输到多个地点进行测试的需要，从而降低了运输途中可能带来的风险；另一方面。我们全体员工的熟练技巧也让它成为航天器测试与评估的最佳场所。”

成功完成测试之后，猎户座飞船将返回NASA的肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center），并进一步与强大的空间发射系统火箭以及在Artemis I之前进行的其他预发射准备工作进行整合。

NASA承诺在2024年前让人类宇航员重返月球表面，并在2028年之前建立可持续的人类登月探索，猎户座、空间发射系统以及月球轨道中的“门户”（Gateway）将成为人类登月探索的主心骨。在此之后，NASA将利用在登月之行中习得的知识和技能，进一步将人类送上火星。

参考链接：
[1]https://www.nasa.gov/feature/orion-to-face-simulated-rigors-of-space-in-last-major-testing-before-artemis-i
[2]https://www.nasa.gov/press-release/vice-president-unveils-nasa-spacecraft-for-artemis-1-lunar-mission-on-moon-landing
[3]https://www.nasa.gov/specials/sec360/