將經受2700℃灼燒！獵戶座飛船失聯40分鐘，暴露中美探月通信差距

美國的阿爾忒彌斯2號任務，4月1日從肯尼迪航天中心發射升空了。這是1972年阿波羅17號之后，美國時隔54年再次把人送往月球方向。飛船上坐著四個人——指令長懷斯曼、飛行員格洛弗、任務專家科赫，還有加拿大航天員漢森。飛船代號叫＂誠信號＂，整趟任務大概要飛10天左右。

升空之后麻煩事就沒消停過。先是廁所出了毛病，控制器故障。接著通信鏈路也斷過一陣子，飛船上四個水箱的交叉閥門也查出了異常。這些問題單個來看都還好，不致命。但一股腦全冒出來，多少讓人有點不放心。頭一回載人飛深空，誰不希望穩穩當當的？

好在這些小毛病沒耽誤正事。飛了五天之后，美東時間4月6日凌晨，獵戶座飛船進入了月球引力范圍。從這一刻開始，月球的引力比地球對飛船的引力更大。飛船不再是＂飛離地球＂，更準確地說是在＂落向月球＂。這個轉換挺有意思，從物理概念上講，飛船的主人變了。

飛掠月球的觀測窗口從美東時間4月6日下午2點45分開啟，一直到晚上9點40分結束。差不多7個小時。四個宇航員基本沒歇著，拿著NASA提前列好的清單，一項一項地拍照、觀測，覆蓋了月面30多個地質特征點。我們平時看月亮覺得挺熟悉的，但真到了跟前，要干的活還真不少。

這次觀測有個重點目標：東方海盆地。這個大坑寬將近600英里，大約965公里，橫跨月球正面和背面的交界線。它形成于38億年前。飛掠的時候剛好趕上陽光把它完全照亮了，宇航員從好幾個角度近距離研究了它的地形。NASA說，在阿爾忒彌斯2號之前，從沒有人親眼在陽光下見過這個盆地的全貌。

飛掠過程中還破了個紀錄。獵戶座飛船距離地球最遠達到了406771公里，折合大約252756英里。之前這個紀錄屬于阿波羅13號，1970年創下的，距離地球約400171公里。保持了56年，這回被刷新了。四個宇航員成了人類飛得離地球最遠的人。

宇航員們還在月球背面看到了一次日全食，持續了將近一個小時。太陽被月球完全擋住，日冕露了出來，遠處的星星和行星也清晰可見。畫面左上角有個一直閃的亮點，NASA團隊后來確認那是金星。從月球附近看日全食，上一次還是阿波羅時代的事了。這種體驗，地球上花多少錢也買不到。

重點來了。飛船飛到月球背面的時候，和地面失聯了大約40分鐘。美東時間下午6點44分進入月球背后，信號徹底斷了。直到晚上7點25分左右，飛船從月球另一側轉出來，才重新和休斯頓恢復聯系。這40分鐘里，地面一點辦法都沒有。

失聯的原因不復雜。月球是個實心球體，擋在飛船和地球之間，無線電信號過不去。美國目前沒有在月球附近部署中繼衛星，所以飛船一到月球背面，通信就只能中斷。阿波羅時代也是這樣，當年每次飛到月球背后都要斷聯。半個多世紀過去了，這個問題居然還在。

有人可能會說，40分鐘也不長嘛，忍忍就過去了。話是這么說，但飛船上坐著四條人命。萬一這40分鐘里出了突發狀況呢？設備故障、軌道偏差、任何需要地面配合處理的緊急情況，宇航員都只能自己扛。NASA也承認這個風險客觀存在，只不過評估后認為概率可控。可控歸可控，隱患就是隱患。

2024年嫦娥六號干了件大事——人類首次月球背面采樣返回。注意，不是繞月飛一圈就回來那種，是實打實降落到月背、挖土、從月背起飛、在月球軌道完成交會對接，再飛回地球。這一套流程的復雜程度，比獵戶座這次繞月飛行高出不少。

嫦娥六號在月球背面操作的全過程中，和地面幾乎一直保持著通信。降落的時候有信號，采樣的時候有信號，起飛的時候還有信號。這是怎么做到的？難道我們的無線電能穿透月球？當然不是。

答案是鵲橋二號中繼星。2024年3月20日，嫦娥六號還沒出發呢，我們就先把鵲橋二號送上去了。它運行在環月大橢圓凍結軌道上，不需要頻繁調整軌道，推進劑消耗很低，能長時間在軌工作。原理也簡單——月球擋住了信號，那就在月球上空放一顆＂中轉站＂。探測器把信號發給中繼星，中繼星再轉發回地球，反過來也一樣。

鵲橋二號的通信保障能力相當強。嫦娥六號在月背著陸采樣的兩天里，鵲橋二號每天能提供超過20個小時的中繼通信覆蓋。最關鍵、最危險的操作階段，地面指揮中心始終在線，隨時能介入。這份安全感，獵戶座的四位宇航員在月球背面那40分鐘里是沒有的。

鵲橋二號也不是只服務嫦娥六號一個任務。它還在繼續支持月背工作的嫦娥四號，后面嫦娥七號、嫦娥八號以及國際月球科研站的建設，通信保障也得靠它。一顆星管好幾個大項目，這筆賬算得精。

其實更早之前，美國就盯上我們的中繼星了。鵲橋一號在軌的時候，美方就表達過意愿，希望中方延長鵲橋號的設計壽命，想借來用一用。現在獵戶座飛船老老實實在月背斷聯40分鐘，看起來借星通信這條路并沒有走通。

通信的事先放一邊。眼下更讓人揪心的，是獵戶座飛船返回地球這一關。從月球軌道回來的飛船，速度接近每秒11.2公里，差不多是第二宇宙速度。以這個速度撞進大氣層，氣動加熱效應極其劇烈。近地軌道返回的飛船外殼溫度超過1000℃，而從月球回來的飛船，外殼溫度會逼近2700℃甚至2800℃。

2700℃是什么概念？鋼鐵的熔點才1500℃左右，鋁合金更低。太空中那些報廢衛星、火箭殘骸墜入大氣層，基本都直接燒成灰了。獵戶座飛船要在這種溫度下保住艙內四個人的命，全靠外面那層隔熱罩。

偏偏這個隔熱罩就是出過事的。2022年12月，阿爾忒彌斯1號無人繞月飛行，獵戶座飛船返回時隔熱罩出了大問題。再入過程中大塊Avcoat隔熱材料脫落了，表面留下了明顯的坑洞。NASA事后檢查，發現隔熱罩上有超過100處材料剝落的痕跡。

工程師查出來的原因是：Avcoat材料在高溫下產生的氣體排不出去，壓力越積越大，把材料從里面頂裂了，整塊整塊往下掉。更嚇人的是，隔熱罩里嵌著四顆大型分離螺栓，其中三顆都被燒穿了。那次好在飛船里沒坐人，要是有人，后果真不敢想。

這么大的隱患，NASA解決了嗎？嚴格來說，沒有徹底解決。換隔熱罩會導致任務嚴重推遲。NASA選了另一條路——改再入方式。原計劃采用＂跳躍式再入＂，現在改成了更陡的直接再入角度，目的是縮短隔熱罩在高溫中的暴露時間。說白一點就是，盾有裂縫，那就跑快點，少燒一會兒。

這個方案到底靠不靠譜，誰心里都沒底。NASA嘴上說評估過了、風險可控，但網上已經有不少航天愛好者在替宇航員捏汗了。阿爾忒彌斯計劃從2012年到2025年累計花了約930億美元，光一次發射成本就超過40億美元。錢花到這個份上，隔熱罩的問題居然是靠改飛行姿態來＂繞過去＂的，多少有點說不過去。

獵戶座飛船預計4月10日濺落太平洋。最后幾分鐘的再入過程，溫度最高、風險最大。隔熱罩能不能頂住接近2700℃的高溫，幾天之內就能見分曉了。