美国宇航局登月火箭存在振动难题(图)

战神1号、5号与航天飞机比较

　　工程师们担心，这枚准备取代航天飞机将美国宇航员重新送上月球的新型火箭可能会在起飞的头几分钟剧烈振动，极有可能毁坏整个火箭。卡内基梅隆大学工程学教授保罗-费奇贝克过去曾和美国宇航局就这些危险问题进行过探讨，他说：“他们知道这是一个严重的问题。振动过于剧烈将毁掉整个火箭，他们已开始着手解决这个问题。”

　　如果不采取改进措施，负责把搭载宇航员的“猎户座”(Orion)飞船送入轨道“战神1”号(Ares I)火箭的第一节届时会出现这样的振动。美国宇航局官员希望最早在今年3月便出台一项解决设计缺陷的计划，他们不想因为这个问题耽搁2020年之前宇航员重返月球的目标。

　　美国宇航局局长迈克尔-格里芬在一份声明中说：“我不希望有人无知到认为我们能在没有任何挑战的前提下研制一种新的航天器取代航天飞机。美国宇航局在解决技术难关上有着出色的历史记录。我们相信我们也会解决这个问题。”智利瓦尔迪维亚声学研究所的约格-阿里纳斯教授承认，这个问题很严重，但他说：“美国宇航局已出台一项在工程学历史上称得上是最安全的控制风险的太空计划。”

　　自2005年以来，美国宇航局一直致力于重返月球计划，总投资超过1000亿美元。包括设计两种不同用途的火箭：将宇航员送入太空的“战神1”号和一种专门负责运送货物的火箭“战神5”(Ares V)号。研究人员担心的不是第一节的振动，而是它如何影响“坐”在上面的部分：“猎户座”(Orion)宇航员座舱、工具舱和一个助推器。第一节火箭的技术借鉴自美国宇航局用来发射航天飞机的固体燃料火箭助推器的5个部分，将由犹他州布莱汉姆市ATK发射系统公司建造。

　　研究过振动与太空发射问题的阿里纳斯表示，振动这个问题对固体燃料火箭助推器来说很常见，包括火箭内气体漩涡引起的附加加速度脉冲，这种气体漩涡和一艘快速行驶的船只后面产生的尾波很相似。这些漩涡恰恰与发动机燃烧室的自然振动频率是一致的，振动因此产生。

　　去年秋天，高级主管被告知发现的这些问题，但美国宇航局没有公开讨论过，直到这个月月初有一家媒体根据《信息自由法》对美国宇航局进行咨询时，才了解到这个问题的存在。宇航局以外的专家分析后认为，这个问题很严重。

　　美国宇航局工程师将这个振动问题划入“红区”，相当于最严重的级别。工程风险评估专家费奇贝克说：“这种情况极有可能发生，如果真的发生了，它将是一场灾难。”搭载宇航员的“战神1”号和“猎户座”预定于2015年3月进行首次发射。(杨孝文）