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新格倫火箭二次試飛將攜雙子探測器啟程,創新L2點待命模式探火星之謎

   時間:2025-11-10 20:24:53 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

藍色起源旗下備受矚目的新格倫火箭,即將迎來第二次試飛任務。此前,原定于11月9日的發射因天氣原因被迫推遲,不過后續將擇機重新開啟征程。此次發射承載著NASA ESCAPADE火星探測任務的重要使命,不僅是新格倫火箭驗證自身可靠性的關鍵節點,更開創了行星探測“發射后待命”的全新模式。

新格倫火箭NG - 2任務的核心載荷,是由Rocket Lab打造的“藍色”與“金色”雙子探測器,它們共同服務于NASA“逃逸與等離子體加速動力學探測器”(ESCAPADE)任務。這兩臺探測器總重量略超1噸,看似小巧,卻肩負著解開火星大氣演化之謎的重大使命。

科學家們研究發現,數十億年前,火星曾擁有溫暖濕潤的環境,厚厚的大氣層足以支撐液態水的存在。然而如今,這顆紅色星球卻變成了干旱的荒漠,大氣層稀薄,星體表面氣壓僅為地球表面的0.8%,這表明火星的大氣基本上都逃逸掉了。目前普遍認為,是太陽風將失去火星磁層保護的大氣吹跑了,但這一過程的具體動力學機制始終缺乏立體觀測數據。

美國宇航局ESCAPADE任務的突破之處在于,兩臺探測器將分別從不同軌道位置同步開展觀測。其中一臺聚焦火星高緯度區域,另一臺覆蓋中低緯度。通過這種時空協同的數據采集方式,首次實現對火星磁層、等離子體環境與大氣逃逸過程的立體解析,為“火星如何失去大氣層”這一問題提供最直接的科學證據。

從成本維度來看,ESCAPADE任務堪稱NASA低成本探索的典范。整個任務總成本不足8000萬美元(約合5.7億元人民幣),僅為傳統火星任務(如MAVEN火星大氣與揮發物演化探測器)經費的十分之一,更遠低于耗資25億美元的“好奇號”火星車。這種成本控制并非簡單“縮減開支”,而是通過技術簡化、商業合作與創新軌道設計實現的系統性優化。例如采用改進型商業級電子元件、取消部分冗余備份系統,并借助新格倫火箭的剩余運力降低發射成本。NASA為此次發射僅向藍色起源支付2000萬美元(約合1.42億元人民幣),相比專屬發射服務節省了數千萬美元,不過也承擔了新火箭技術不成熟的風險。

對于新格倫火箭而言,此次任務是其首飛后至關重要的“補考”。2025年初,新格倫火箭首次成功發射,但一級回收任務卻以失敗告終。新格倫火箭由貝索斯主導研發,旨在追趕SpaceX星艦,成為一款重型運載火箭。此次NG - 2任務,藍色起源不僅要確保探測器精準進入預定軌道,更要再次嘗試一級助推器的海上回收。助推器將在分離后自主飛行,最終降落在停泊于大西洋的“杰克林號”無人回收船上。

從技術參數來看,新格倫火箭具備強大的實力。其箭體高度約98米(相當于30層樓),起飛質量達1400 - 1500噸,一級配備7臺BE - 4液氧甲烷發動機,總推力近390萬磅(約1750噸),近地軌道運力達45 - 50噸,相當于SpaceX獵鷹9火箭的2.5倍,與馬斯克的重型獵鷹火箭形成對比。

值得注意的是,BE - 4發動機同時也是聯合發射聯盟“火神”火箭的動力核心,其可靠性直接影響美國兩款新一代重型火箭的進度。而且,這次發射的情況還將影響后續“藍月亮”登月艙的演示飛行計劃。“藍月亮”是藍色起源競爭NASA阿爾忒彌斯載人登月任務的核心裝備,將與SpaceX星艦展開直接競爭。

ESCAPADE任務最具顛覆性的設計,在于其“發射后不直奔火星”的軌道策略。按照原計劃,探測器本應在2024年末的火星發射窗口升空,但受新格倫火箭研發延遲、任務規劃調整等因素影響,錯過了最佳時機。若遵循傳統模式,任務需推遲至2026年末(下一個火星探測器發射窗口期),這將導致前期投入的研發成本“沉沒”。

為此,工程團隊創新提出了“拉格朗日L2點待命”方案。探測器在發射后先前往距地球150萬公里的L2點,停留一年至2026年11月,待地球與火星達到最佳相對位置后,再啟程奔赴火星。這一方案的可行性源于L2點獨特的引力特性,作為太陽與地球引力的平衡點,物體在此處只需少量燃料即可維持穩定軌道,無需持續消耗推進劑。

對于ESCAPADE任務來說,L2點具有三大優勢。其一,輻射環境友好,遠離地球輻射帶,可減少宇宙射線對探測器電子元件的損傷;其二,通信便利,L2點與地球的距離遠小于火星,任務團隊可實時監測探測器狀態,甚至進行軟件更新與故障修復;其三,燃料經濟性,進入與離開L2點的“暈軌道”(一種圍繞L2點的豆形軌道)所需速度增量極小,能最大限度節省探測器燃料,保障后續火星轉移階段的需求。

這兩顆火星探測器的發射執行流程將分為三步。第一步,新格倫火箭將探測器送入地球逃逸軌道;第二步,探測器自主點火前往L2點,進入暈軌道待命;第三步,2026年11月借助地球“引力彈弓”效應助推,加速并調整軌跡,幫助探測器在2027年9月抵達火星軌道。這種模式徹底打破了“發射窗口不可違逆”的傳統認知,使得任務可在一年中的任何時間發射,大幅提升了規劃靈活性。

然而,這種創新性發射方式背后,也暗藏著低成本探索的固有風險。最核心的挑戰是“長期太空暴露”帶來的部件退化問題。在L2點待命的一年中,探測器的太陽能電池板會因微隕石撞擊、紫外線照射導致發電效率下降;反應輪軸承會因持續運轉產生磨損;電子元件則面臨宇宙射線的累積輻射損傷。這些問題在傳統任務中可通過“縮短飛行時間”規避,但在此次任務中成為必須接受的代價。

與此同時,國際上還有其他一些值得關注的消息。德國防軍司令稱已做好與俄開戰準備,相關計劃已制定,北約將部署80萬軍隊,這一情況或促使三戰爆發。巴西一地突遭超級龍卷風襲擊,一座城市被橫掃,死傷人數超過750人。另外,“哪吒”上航母了,福建艦上的空警 - 600小名叫“哪吒”,“三頭六臂”和多件法寶全都有。

 
 
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