被中國逼瘋了?NASA新飛船隔熱盾問題沒解決:要帶病強行發射繞月了

阿爾忒彌斯II任務已進入一個新的里程碑，最新的消息表明，搭載獵戶座飛船的SLS火箭將于2026年2月6日準備發射，4名宇航員也已經準備隨時出發！這是人類再次進行載人繞月飛行，此次任務將繞月飛行10天后返回，為下次飛船直接登陸月球做好萬全準備！

然而據arsTECHNICA在1月10日的報道，獵戶座飛船在2022年首次無人繞月飛行時就發現了致命的問題，形成機理一直到2024年底才搞清楚，但是鬼才獵戶座飛船研發團隊竟然啥都沒做，直到艾薩克曼上任才做了一次評估，結果竟然是強行上馬，這是被中國逼瘋了嗎？竟然敢這樣操作？

NASA新飛船隔熱盾問題沒解決：真要帶病強行出發？

arsTECHNICA在1月10日報道稱NASA新任局長艾薩克曼在本周表示，他對獵戶座飛船計劃使用現有的隔熱盾完成重返月球任務充滿信心，這是艾薩克曼在對NASA的調查結果進行了將近一天半的審核后作出的：

“我們對獵戶座飛船及其熱盾充滿信心，這基于嚴格的分析和那些在過程中始終遵循數據的杰出工程師們的工作”

我們當然相信艾薩克曼說的“隔熱盾”問題有信心是基于科學判斷，我們相信艾薩克曼的專業度，但是獵戶座飛船當時被曝光隔熱盾在首次無人環月飛行返回時竟然出現大面積破裂塌陷，現在竟然打算強行出發！我大NASA牛逼不？

獵戶座飛船的問題這么嚴重，NASA究竟是怎么驗證通過的？

UTC時間2022年12月11日17點左右，完成了兩圈繞月飛行的阿爾忒彌斯I任務的獵戶座飛船與服務艙分離，17點20分，獵戶座飛船隔熱盾朝前略微有一點迎角，以大約11.1千米/秒接近第二宇宙速度一頭撞入了南太平洋上空的大氣層，這個迎角產生了些許升力，讓飛船再次躍出了大氣層，回到到了最高大約99千米近卡門線高度。

幾分鐘后獵戶座飛船再次以一條類似拋物線的軌跡再次進入大氣層，這次獵戶座飛船可沒打算再次“起飛”，飛船包裹在高超音速激波形成的等離子體火球中，一路“火花帶閃電”出了黑障，引導傘、減速傘、主傘...一路打開，最終濺落在靠近墨西哥下加利福尼亞半島（Guadalupe Island）附近水域，獵戶座飛船雷霆返回！

這是NASA第一次采用完整的“Skip Entry”（雙段跳躍式再入），毫無疑問，阿爾忒彌斯I任務與“Skip Entry”再入都是成功的，接下來就是NASA慶祝的各種套路本文不再贅述。盡管任務順利完成，但但在NASA的報告中卻有一張觸目驚心的照片：

上圖是一張13.1MB的獵戶座飛船“隔熱盾”的清晰照，各位可以下載放大慢慢看，除了灰白色的區域外還有略帶黃色的碎裂與塌陷區域。這就是困擾了NASA整整一年多的獵戶座飛船隔熱盾問題，而最后的“解決”更是讓人無法理解。

獵戶座飛船返回后，NASA召集了大量隔熱材料專家，甚至當年航天飛機隔熱材料專家都被請到了現場一起分析，這種名為“Avcoat”的材料到底是什么原因才會出現這種問題？

獵戶座飛船的“Avcoat”材料是一種復合燒蝕隔熱材料（ablative heat shield），屬于“燒蝕型熱防護系統”。它的主要功能是在航天器 高速再入大氣層時保護飛船免被高溫燒毀：

1. 飛船以約11 km/s從月球返回地球大氣層時，高超音速激波會在飛船表面產生約2,700–3,000?°C的極端熱氣流，在這種高溫下，如果沒有保護，飛船表面會在極端高溫下燃燒蒸發殆盡，高溫氣流突入飛船導致結構解體，消失在大氣層中；
2. 此時覆蓋在獵戶座飛船錐形體底部的Avcoat會在極端高溫下分解并燒蝕，釋放出大量氣體并帶走熱量；
3. 這些氣體會在高溫氣流與飛船表面形成一層保護氣膜，帶走熱量，同時自身消耗掉一部分材料，避免熱量傳導到飛船主體；

這種名為“Avcoat”材料的是環氧樹脂嵌入玻璃纖維網格的復合材料，制成小“泡沫塞”或“塊”，然后粘在航天器隔熱底板上。與航天飛機的絕熱陶瓷相比，“Avcoat”材料可以保護更高的再入速度進入大氣層，很多朋友可能都不太明白這個道理，其原因是這樣的：

航天飛機再入速度最高也只有7.9千米/秒，TPS絕熱陶瓷還是頂用的，但獵戶座繞月或者登月返回的速度與第二宇宙速度相差無幾，并且還沒有減速入軌過程，因此進入大氣層時就是大約11.1千米/秒左右的速度。

“Avcoat”材料就是在這種超級極端的條件下應用，但是這種看起來設計非常完美的材料，卻在阿爾忒彌斯I任務中翻車了，NASA的科學家怎么都想不明白，這種設計指標比第二宇宙速度返回還惡劣的材料竟然沒撐住！NNASA找到那群頂級科學家花了一年多時間才搞清楚這種材料為什么會在返回的高溫中“集體淪陷”：

原因或者可以歸結為“密度過大”，燒蝕材料（Avcoat）生成的氣體沒有像設計那樣順利排出，導致內部壓力積累、材料開裂和碎片脫落。

大致說法就是這材料耐高溫沒錯，但時間持續上有點問題，久了內部氣體無法及時排出導致“崩裂”，在獵戶座飛船隔熱盾出現大面積塌陷就是這個原因。原理就是和在水泥地上燒篝火，結果水泥地地下的水汽蒸發形成蒸汽無法泄壓，整個水泥地爆裂了差不多。

這問題看起來挺嚴重啊，為什么NASA最終決定不整改？

這個結論確實有點讓外界措手不及，因為讓一種明顯有問題的飛船執行環月任務，并且還是載人環月任務，這不就是草菅人命嗎？先來看看NASA的評估理由是怎么寫的吧：

評估報告稱這一現象是獵戶座飛船的“Skip Entry”（雙段跳躍式再入）時軌跡過于陡峭所致，NASA認為Artemis I的返回軌跡并不是“最優解”，而是一個偏保守、偏驗證性的解，還有很多優化空間，比如將再入角降低，那就會顯著降低受熱情況，會改善燒蝕材料Avcoat的排氣狀況，因此這NASA認為這個并不是問題，而是通過技術改善甚至消除這個問題。

第二個是兜底，假設燒蝕材料（Avcoat）依然不如人意爆裂露出的復合材料底層怎么辦？此時飛船的“骨架”將會直接受到高溫氣流的沖擊！為此NASA工程師在實驗室里用高能熱源對著這些裸露的骨架狂轟濫炸，持續時間從10秒一直加到10分鐘。在如此極端的“裸奔”測試中，飛船的骨架依然保持了結構完整，沒有燒穿，沒有變形。

所以這才是艾薩克曼最終敲定不更改設計，直接使用這個缺陷版材料的進行Artemis II任務，聽上去似乎很有道理啊，畢竟NASA有著非常嚴謹的論證過程，有充分的理由相信這次任務是安全的，但是種花家怎么看都覺得有點問題：

其做法和一架明知道起落架有問題、起飛后不可能用正常方式返回，必須使用機腹著陸這種迫降方式回到地面。但科學家通過理論計算后100%能保證人員安全......然后NASA就很歡樂的得出答案，沒有問題，能保證安全！

現代客機或者戰斗機在有保障的情況下實施機場跑道無起落架迫降的，90%以上的可能都能保證乘客安全，因為現代飛行器的設計允許這種極端條件下操作。但問題是作為乘客的您，是否愿意登上一架明知道無法以正常方式降落、必須通過迫降的方式落地的客機？除非是逃離火山島或者地獄門，要不然種花家絕對不選！

NASA的認知或者局限于高超音速風洞

大家都知道美國的高超音速導彈一直都沒有研發成功，目前最接近服役狀態的LRHW也僅僅只有2次試射成功的記錄，作為一個在2004年就實現吸氣式高超音速發動機試飛的國家來說，在20多年后竟然沒有高超音速武器不可容忍，但事實就是這樣，美國是真沒有！

2024年3月，中國人民解放軍國防科技大學高超聲速技術實驗室的劉軍教授在《空氣動力學報》/《Acta Aerodynamica Sinica》發表了一篇論文，指出美國航空航天局(NASA)開發的高超聲速氣動軟件 Vulcan-CFD 存在理論或數值方法上的缺陷，可能導致在高超聲速條件下對氣體化學、溫度變化等關鍵參數的模擬不準確。

其大意是美國一直以來都喜歡用計算機模擬來代替真實的風洞數據，從亞音速到中低高超音速（5馬赫以內）都沒啥問題，但在高超音速領域后會出現非常大的變化，因為高馬赫數下氣流會產生：

• 強烈激波與邊界層相互作用
• 高溫引發空氣分子離解、化學反應
• 熱非平衡現象（溫度、化學濃度不一致）

用高超聲速流場模擬軟件不可能了解這點，因為軟件只會根據既定的輸入給出一個近似的結果，但軟件永遠無法模擬實際環境中產生極其復雜的高超音速復雜化學性質變化。這才是美國高超音速武器屢射屢敗的原因。

這次NASA的科學家用“高能熱源”對底部復合材料框架加熱10分鐘沒問題就得出不影響的結果是一樣的。因為模擬再入返回高溫氣流的“高能熱源”基本是火箭尾流，因為NASA沒有能模擬25~30馬赫氣流的風洞，這個很抱歉，中國不對美國開放啊，美國人拿錢來都換不到一次做實驗的機會。

這個火箭尾流與大氣層中的氧氣、氮氣以及其他惰性氣體的混合氣體在25~30馬赫下激波加熱后導致空氣表面產生的分子離解、化學反應以及與復合材料分子離解、化學反應的結果完全不一樣，兩個就是完全不同的領域。

無知者無畏，NASA科學家不知道這個其實有沒所謂！但是按常理判斷，這種方式也不應該直接就判定出獵戶座飛船就能完全勝任載人繞月返回。因為NASA科學家的計算讓飛船越來越沒有容錯的可能，簡單的說就是安全系數無限接近1，完全沒有給飛船以及測控留出容錯空間。

這種情況意味著 設計是高度精準、極限操作，對工程和控制精度要求非常高，理論上并不是不行，但作為載人工程絕對不允許如此操作，這個風險實在太大了！看看中國人是怎么做的？

2025年11月5日，中國載人航天辦公室宣布神舟二十號飛船遭到空間碎片撞擊，正在推遲返回。后續公開是神舟二十的舷窗遭到了撞擊產生了細微裂紋。這個舷窗是兩層耐壓+一層耐熱玻璃構成，破裂的是外層。

2025年11月14日上午，中國載人航天辦公室發布公告，神舟二十號乘組改為乘坐神舟二十一號飛船于當天返回地面，放棄神舟二十號載人返回計劃。原來的二十一號航天員另行發射神舟二十二號飛船進行“飛船替換”。

事實上就這點玻璃破損根本就不需要如此大費周章，因為飛船的姿態控制完全可以讓這個舷窗在返回時位于飛船軸線的上方，也就是飛船返回時受到氣流沖擊最少得那個側面，即使外層耐熱玻璃拆除都不會影響返回的安全性。

但這樣一來神舟二十號返回過程一點容錯都不允許了，因為一旦控制失誤或者有誤差，就會導致折扇舷窗失效、破裂飛船解體.....后果極為嚴重！中國技術不好做不到精確控制嗎？答案是NO！這種情況是除非沒得選，只能這樣絕地救援是沒問題的，但在有機會可以選擇的情況下，我們不允許這種操作。因為此時航天員就會命懸一線，這是對技術太自信，對生命太不尊重！

近些年來美國不斷出現這種走鋼絲的案例，個案變成經典案例作為參考，這是NASA科學性進步還是美國整體上的退步，我們是否能允許安群系數只有1.0的方案執行？是不是必須要絕對不會一點偏差，或者寄希望于好運。

當然我們更有理由相信，美國可能只是真的被中國逼急了！因為中國在2030年前完成載人登月對美國的壓力相當大，而特朗普又是一個處處要贏麻了的總統。所以在他任內擊敗中國對美國來說有非常特殊的意義。從另一個角度來說，阿爾忒彌斯計劃也是美國版的“獻禮工程”，絕對不允許錯，更不允許拖延，那么問題來了，艾薩克曼是不是美國版的“涅杰林元帥”呢？