美國航空航天局的太空發射系統(SLS)項目即將結束對火箭結構的測試工作,最後一次測試將在阿拉巴馬州亨茨維爾的美國航空航天局馬歇爾航天飛行中心進行,這次測試將對火箭液氧艙的設計進行極限條件考核。
考核過程中,工程師們會對壓力貯箱的結構測試件進行破壞性測試。液態氧氣罐的結構與SLS核心段的容器相同,後者將為阿爾特彌斯衛星的登月任務提供動力。貯箱會被封閉在一個類似籠子的結構中,液壓系統將施加數百萬磅的力來測試罐子所能承受的極限壓力。在測試中,燃料箱將被灌滿水以模擬飛行中使用的液氧推進劑,當燃料箱破裂時,水可能會在穿過燃料箱的外殼時產生巨大的爆炸聲。
「我們將火箭的貯箱承壓能力發揮到極限,直至其發生爆炸,以獲取貯箱強度數據,幫助我們更智能地製造火箭,」馬歇爾衛星發射和航天管理局級辦公室的總工程師尼爾·奧特(Neil Otte)說。「今天,推進劑箱的壓力破壞性測試將為我們安全、高效地執行阿爾特彌斯登月任務提供有價值的數據。」
今年早些時候,美國宇航局和波音公司的工程師已經對燃料箱進行了23次模擬實際飛行條件的基線測試,燃料箱在測試中取得了優異的成績。貯箱上安裝了數千個傳感器來測量壓力和溫度,同時高速攝像機和麥克風會連續採集每一刻的數據。
這是一系列結構考核測試中的最後一次測試,這些測試將火箭的結構從上到下推向極限,以確保火箭已經為阿爾特彌斯月球探測任務做好準備。結構測試的完成將成為SLS項目的一個重要裡程碑。
2017年5月,馬歇爾研製團隊開始對火箭進行結構測試,將火箭上部堆疊在一起進行綜合測試:低溫推進艙段、獵戶座艙段適配器和運載火箭適配器。然後,團隊繼續測試組成212英尺高的核心階段的四個最大的結構。對Artemis I的最後一次基線測試是在2020年3月完成的,在此之前,由於新冠疫情大流行,測試工作受到限制。NASA和波音團隊在6月的第一個星期返回工作崗位,準備進行最終的液氧貯箱破壞性測試。
結構測試有助於驗證模型,顯示結構設計可以在飛行中不被損壞。三個最大的核心結構的測試已經完成:包括發動機部分、中間段和液氫罐。液氧罐已經完成了基準測試,現在將結束核心階段測試,接下來的測試將找出液氧罐的破壞壓力點。
SLS火箭、獵戶座飛船、Gateway和載人著陸系統是美國宇航局深空探索的主要組成部分。阿爾特彌斯項目是人類太空探索的下一步。這是美國「從月球到火星」探索計劃的一部分,在這個計劃中,太空人將探索月球並獲得經驗,以實現人類的下一個巨大飛躍——將人類送上火星。