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真是明天和意外不知哪個先來:最新發(fā)射的加長版天鵝座飛船原定于2025年9月17日清晨與ISS對接,卻因主發(fā)動機在關(guān)鍵軌道提升階段提前熄火而被迫延期。這艘最大號天鵝座(Cygnus XL)貨運飛船,承載著創(chuàng)紀(jì)錄的近5噸物資,本是NASA商業(yè)補給體系的支柱,如今卻考驗著地面團(tuán)隊的應(yīng)變能力。就像一輛高速列車在半途拋錨,這次故障不僅打亂了ISS的日常節(jié)奏,還暴露了太空物流的脆弱性。
●發(fā)射順利,故障突襲
NG-23任務(wù)從起點看一切順風(fēng)順?biāo)C绹鴸|部時間9月14日晚18:11(北京時間9月15日早6:11),飛船搭乘SpaceX獵鷹9號火箭從佛州卡角升空。這已是諾斯羅普·格魯曼公司第23次為NASA執(zhí)行貨運合同,總價值數(shù)十億美元的商業(yè)補給服務(wù)。Cygnus XL作為升級版,比標(biāo)準(zhǔn)型號長5.2英尺(1.6米),載貨能力提升33%,專為應(yīng)對ISS日益增長的需求而設(shè)計——能運載更多科學(xué)實驗設(shè)備,并顯著降低每公斤貨物的成本,正如諾斯羅普·格魯曼民用空間系統(tǒng)副總裁Ryan Tinter所言:「它比以往的天鵝座飛船多出33%的容量。這不僅僅是『更多更好』,而是能交付更多科學(xué)成果,同時大幅降低NASA的每公斤運費。」
發(fā)射后,飛船順利與火箭上段分離,并在約1.5小時后展開兩塊太陽能陣列,一切看似完美。然而,9月16日凌晨兩次軌道提升點火(通過發(fā)動機噴射提高飛船高度以匹配ISS軌道的操作)成了轉(zhuǎn)折點。主發(fā)動機本該持續(xù)噴射,卻在預(yù)期時間前意外關(guān)閉——NASA未透露具體完成比例,但確認(rèn)兩次點火均提前終止。發(fā)動機采用自燃式推進(jìn)劑——肼和四氧化二氮混合后無需點火即可燃燒的可靠系統(tǒng),歷史上鮮有故障,但這次失靈讓飛船無法按時進(jìn)入對接窗口。地面控制中心迅速監(jiān)測到異常,所有其他系統(tǒng)(包括導(dǎo)航、通信和電力),均正常運轉(zhuǎn)。這避免了更嚴(yán)重的危機,但也意味著NG-23暫時懸停在較低軌道。ISS當(dāng)前軌道高度維持在413-422公里。
故障的根源尚在調(diào)查中。諾斯羅普·格魯曼工程師初步懷疑是推進(jìn)劑流動或傳感器問題,但未排除軟件故障或硬件磨損。值得一提的是,此前一艘天鵝座飛船的加壓貨艙在從意大利運抵美國時發(fā)現(xiàn)損傷,導(dǎo)致NG-22任務(wù)延后,NG-23倉促上陣。這是否加劇了潛在風(fēng)險,仍需后續(xù)調(diào)查分析。NASA周二在博客中正式宣布延期,原定于美東時間9月17日清晨6:35(北京時間9月17日18:35)對接無限期推遲。
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●備用方案浮出水面
面對延誤,NASA和諾斯羅普·格魯曼緊急應(yīng)對。周二晚間,他們宣布啟動備用發(fā)動機燃燒計劃評估,目標(biāo)是重新規(guī)劃軌道調(diào)整路徑。新對接時間尚未敲定,但樂觀估計可能推遲到本周末或下周初。關(guān)鍵在于是否能繞過主發(fā)動機:飛船配備小型反應(yīng)控制系統(tǒng)(RCS)推進(jìn)器,這些輔助噴嘴本用于姿態(tài)調(diào)整(保持飛船穩(wěn)定和方向),如今可能被征用進(jìn)行緩慢軌道提升。不過,這種方案效率低下,燃料消耗更高,且需精確計算以避免燃料耗盡。
如果主發(fā)動機徹底失效,團(tuán)隊可能被迫放棄對接。天鵝座不像SpaceX龍飛船那樣能返回地球,它的設(shè)計是單程票:對接后停留六個月,充當(dāng)臨時倉庫,然后裝滿垃圾在大平洋上空燒毀再入大氣層。NASA宇航員Jonny Kim和Zena Cardman原計劃使用加拿大制造的Canadarm2(加拿大臂2號,ISS艙外巨型機械臂)在約10米外捕獲飛船,并固定到團(tuán)結(jié)號模塊(ISS美國艙段核心連接點)。如今,這場「太空捕獲」游戲暫緩,團(tuán)隊正通過實時模擬和數(shù)據(jù)分析確保安全第一——畢竟,任何對接失誤都可能威脅ISS的結(jié)構(gòu)完整。
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●補給中斷的多米諾效應(yīng)
NG-23任務(wù)延誤遠(yuǎn)非小事。它攜帶11,000磅(約4,990公斤)貨物是ISS運轉(zhuǎn)的生命線:新鮮食物、生物實驗硬件、技術(shù)演示設(shè)備,以及氮氣、氧氣、廁所備件和尿處理器備件。這些看似平凡的物品,卻關(guān)乎七名船員的生存。正如NASA ISS項目副經(jīng)理Dina Contella在發(fā)射前簡報中強調(diào):「NG-23飛船滿載消耗品,如氮氣、氧氣、食物和廁所部件,還有大量尿處理器備件。我們過去一年短缺這些物品,現(xiàn)在正儲備以備不時之需。」延誤可能迫使船員節(jié)水或調(diào)整實驗日程。更棘手的是,飛船若無法對接,所有貨物將隨飛船一同化為灰燼,導(dǎo)致數(shù)百萬美元損失,并打亂后續(xù)任務(wù)鏈。
對NASA而言,這考驗商業(yè)補給模式的韌性。自2012年起,諾斯羅普·格魯曼和SpaceX分擔(dān)ISS貨運,累計交付超500噸物資。但NG-23故障凸顯依賴單一供應(yīng)商的風(fēng)險,尤其在波音星際客船(Starliner)載人項目屢屢延期后,天鵝座飛船(Cygnus)已成為關(guān)鍵備份。NASA ISS項目經(jīng)理Dana Weigel指出:「我們通常保持四個月的供應(yīng)庫存,以防下一任務(wù)出問題,你還能撐到再下一個。」但NG-22飛船損壞已迫使SpaceXCRS-32任務(wù)額外運載消耗品,這次延誤可能進(jìn)一步消耗儲備。NASA國際伙伴歐洲航天局(ESA)和日本航天探索局(JAXA)也受波及,他們的實驗可能延后,影響全球科研合作。
這次事件無疑敲響警鐘:太空供應(yīng)鏈正面臨老化硬件和地緣政治壓力。ISS預(yù)計服役至2030年,俄羅斯一度威脅退出后,美國急需可靠的商業(yè)伙伴。諾斯羅普·格魯曼股價周二微跌0.5%,投資者擔(dān)憂合同續(xù)約;SpaceX則可能從中獲益,貨運龍飛船近年成功率高達(dá)100%。長遠(yuǎn)看,這或許推動推進(jìn)系統(tǒng)創(chuàng)新,加速電推進(jìn)技術(shù)迭代,減少化學(xué)燃料風(fēng)險。
在太空快遞日趨忙碌的時代,NG-23坎坷遭遇提醒我們:每一次發(fā)射都是對人類極限的考驗。地面團(tuán)隊的智慧,將決定這艘「天鵝」能否振翅重飛,還是成為一記代價高昂的教訓(xùn)。
部分信息索引:
NASA, Northrop Grumman Assessing Cygnus XL Engine Burn Plan(nasa.gov)
A record supply load won’t reach the International Space Station as scheduled(arstechnica.com)
Engine issue on Northrop spacecraft delays NASA ISS cargo delivery(Reuters.com)
Northrop spacecraft engine issue delays NASA-ISS delivery(investing.com)
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