为什么氢气泄漏仍是NASA火箭发射的头疼事?

为什么氢气泄漏仍是NASA火箭发射的头疼事?美国国家航空航天局(NASA)的巨型火箭太空发射系统(SLS)用液氢和液氧混合物当燃料。这种燃料体积紧凑、燃烧效率高,但固有属性也带来了一系列不好解决的问题。业内人士表示,NASA为了取悦美国国会,不得不在SLS火箭上继续使用退役航天飞机上采用的液氢液氧推进系统。上周六,SLS的第二次发射尝试被迫取消,原因是工程师未能解决连接火箭的快速断开装置发生氢气泄漏问题。这一问题可能要将SLS火箭的最早升空时间推迟到10月份,这也意味着搭载猎户座飞船往返月球轨道的阿尔忒弥斯1号任务再次被迫推迟。资料图上周一,NASA地面团队在第一次发射尝试时修复了氢气泄漏问题,但在故障传感器错误显示发动机没有达到所需的超低温后,发射最终被取消。事实证明,上周六发生的泄漏问题控制难度要大得多,工程师们尝试修复三次都没有成功。阿尔忒弥斯项目负责人迈克·萨拉芬(MikeSarafin)在会议结束后告诉记者:“这不是一个可控制的泄漏事件。”NASA仍在评估下一步计划,但火箭必须返回航天器组装大楼,开展飞行终止系统相关的强制性安全检查。工程师们认为,周六尝试发射期间一个无意中作出的命令导致系统内压力短暂升高,意外过压影响到管道密闭性,火箭可能需要进行硬件修复,他们目前正在评估这种情况发生的可能性。早已有之的氢气泄露氢气泄露对NASA来说已经不是什么新鲜事。航天飞机发射反复无常大多是氢气泄漏问题造成的。最臭名昭著的事件是“氢气之夏”,当时地面小组花了6个多月的时间试图找到氢气泄漏的根源,这一问题导致航天飞机在1990年全年停飞。SLS火箭在很大程度上是模仿航天飞机的推进系统,包括使用液氢推进剂,所以肯定会存在与氢气有关的问题。但NASA别无选择。芝加哥大学太空历史学家乔丹·比姆(JordanBimm)说,NASA坚持在SLS火箭上使用液氢做推进剂并不是出于技术方面的原因。比姆说:“自1958年NASA成立以来,一直在利用遍布美国各地的承包商维系美国国会对太空探索的政策支持和资金支持。”“第一个使用液氢的系统是上世纪50年代和60年代开发的半人马座火箭。2010年,美国国会在资助NASA的授权法案中,明确要求NASA在新一代发射系统中使用现有的航天飞机技术。”他补充说:“这个决定是为了在关键选区维系NASA承包商的饭碗,让他们从美国国会对NASA的资助和支持中获益。”但这一决定也意味着虽然航天飞机即将退役,但搭载的RS-25发动机以及所使用的液氢液氧燃料要挪给SLS火箭用。NASA总共从退役的航天飞机上收集到16台发动机,其中4台安装到了目前仍杵在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射台的SLS火箭上。比姆透露,NASA“必须经常优先考虑如何获得美国国会的支持,从而维持太空探索计划。”他说,“RS-25发动机的持续使用”是一个典型例子,说明“在美国像燃料选择这种事情都可以政治化,而那些最直接、最理想的解决方案往往不可行。”最终,NASA没有为SLS火箭选择像甲烷或煤油等推进剂,而是选择...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313389.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1313389.htm

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NASA将在发射台上修复月球火箭SLS

NASA将在发射台上修复月球火箭SLS作为发射阿波罗时代以来美国首次登月任务的努力的一部分,NASA已经决定在发射台上对太空发射系统(SLS)火箭进行一些维修。在上周末令人紧张的发射尝试中,该机构在无法修复氢气泄漏后停了下来,NASA的工程师确定,连接火箭和发射器的许多推进剂装载管道中的一个问题密封圈应该负责。该机构官员随后在一次新闻发布会上分享称,他们将决定是在发射台上修复密封圈还是将火箭运回其组装大楼,无论哪种方案都有其自身的优势和劣势。SLS火箭的最新发射尝试发生在周六,这标志着NASA第二次尝试使用液态氢作为燃料。由于其化学特性,氢气是市场上最有效的火箭燃料之一,但这些特性也最终使其成为难以处理的东西。它是宇宙中最小的已知分子,这使得当气体被冷却到SLS火箭所需的极端水平时很难防止泄漏。据悉,该火箭使用跟航天飞机相同的引擎并对推力和控制仪器进行了一些升级。然而燃料也是氢气,这就确保了航天飞机项目的遗留问题,该项目也因氢气泄漏而出现了几次擦伤,这也是SLS的首次发射尝试。在周六尝试升空之前,NASA曾试图在周一发射,但不得不取消,因为火箭上潜在的传感器问题对发动机是否冷却到可以点火产生了怀疑。该机构随后确定,发动机被冷却到正确的温度并将在周六进行另一次发射尝试。然而周六的发射尝试被取消了,这是因为工程师们发现,负责连接火箭氢气燃料管线的快速断开臂发生了泄漏。这个臂膀通过一个密封圈跟火箭相连,如果其温度迅速上升和下降这个密封圈就会被处置。工程师们多次试图通过停止流向火箭的氢气来阻止泄漏,但当这一尝试失败后,发射尝试被ArtemisI的发射主管CharlieBlackwell-Thomspon取消了。在当天晚些时候举行的新闻发布会上,NASA任务经理MikeSarafin详细介绍了未来的发展方向,并解释称他的机构将在发射台上更换密封装置或将火箭运回运载工具装配大楼。NASA现在则已经决定更换发射台上的密封圈,这跟Sarafin在会议期间分享的评估一致,即更换是解决这种性质的泄漏的最简单方法之一,这是因为火箭周围空气中的氢气浓度上升到安全危险限度的四倍。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313805.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1313805.htm

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液氢泄漏问题未解 NASA探月火箭发射再延期

液氢泄漏问题未解NASA探月火箭发射再延期(早报讯)美国国家航空航天局(NASA)星期六(9月3日)再次宣布推迟正在进行的“阿耳忒弥斯计划”(Artemis)探月火箭发射。这是NASA过去五天里第二次取消发射新一代的、巨大的“阿耳忒弥斯计划”探月火箭计划。探月火箭的原定于美国东部时间星期六下午2时17分(新加坡时间星期天2时17分)进行,由“太空发射系统”搭载“猎户座”飞船,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。但是,发射前约三小时,NASA指在向火箭输送燃料时出现泄漏问题,任务团队尝试解决这一问题但没有成功,因此决定推迟发射。NASA星期六在一场简报会上说,管理团队表示,由于液氢泄漏问题尚未解决,在未完全准备好之前,“阿耳忒弥斯1号”登月火箭不会进行发射”。NASA局长纳尔逊在简报会上说,“我们不会发射,直到我们认为它是正确的。”他说,所发生的液氢泄漏问题较之前一次严重,技术团队进行了多次尝试都未能解决该问题。因此在再次发射之前,他们需要数周的时间进行数据分析和故障排查,因此管理团队可能将在下周初决定再次发射时间。“阿耳忒弥斯”是美国政府2019年宣布的新登月计划,最初计划在2024年前将美国宇航员再次送上月球。由于预算不足等原因,NASA去年11月宣布,美国宇航员重返月球可能比原计划推迟一年,最早于2025年登月。在宇航员登陆前,美国航天局计划进行代号为“阿耳忒弥斯1号”的无人绕月飞行测试和代号为“阿耳忒弥斯2号”的载人绕月飞行测试。发布:2022年9月4日7:08AM

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美登月火箭发射连续推迟 马斯克暗示应改用甲烷作为燃料

美登月火箭发射连续推迟马斯克暗示应改用甲烷作为燃料9月5日消息,当地时间周六,美国宇航局(NASA)再次决定推迟无人环绕月球任务Artemis1(“阿耳忒弥斯1号”)的发射,此前任务团队在向太空发射系统(SLS)火箭加注液氢时遭遇泄漏问题。对此,SpaceX创始人埃隆·马斯克(ElonMusk)发表了评论,甚至给出了改进意见。根据NASA的说法,泄漏发生在名为“快速断开”的八英寸长补给管道上,该管道用于将推进剂注入到SLS的核心级中。这意味着,自这款巨型月球运载火箭被推上肯尼迪航天中心的发射台以来,已经发生四次液氢泄漏事件。虽然液氢被认为是在火箭发射中更为高效的燃料,但由于氢是世界上最轻的元素,如何管理它非常困难。即使是最微小的开口也会让微小的氢原子逃逸,这也是马斯克决定让SpaceX火箭发动机改用甲烷的原因之一。马斯克在推特上写道:“猛禽发动机设计之初使用的是液氢,但后来改用了甲烷。甲烷是高效和易操作的最佳组合。”他还说,使用液氢和甲烷作为推进剂时,速度差异很小,而且甲烷需要更小的容器和更少的绝缘材料。此外,甲烷在火星上更容易产生,这对发射任务非常重要。SpaceX是首批使用液态甲烷和液氢作为火箭燃料的公司之一。马斯克希望20年后在这颗红色星球上建立能够自给自足的城市,其公司正准备使用星际飞船将人和货物运送到月球、火星和更远的地方。到目前为止,SpaceX已经开发了五款发动机,分别是Merlin、Kestrel、Draco、SuperDraco和Raptor,用于其猎鹰9号火箭、龙飞船以及星际飞船。除了甲烷,SpaceX还使用液氧和火箭级煤油(RP-1)推进剂用于猎鹰9号火箭上的梅林发动机,而星际飞船上的猛禽发动机使用甲烷和液氧的组合作为燃料。尽管加注燃料操作过程中处理和保存液氢的任务很繁琐,但由于美国国会的一项强制政策,NASA只能继续使用液氢。据悉,美国国会曾在2010年指示NASA在SLS其他硬件中使用的引擎和推进系统种类,这些系统曾经在多年前的航天飞机项目中使用过。目前,NASA允许在向火箭加注推进剂期间最多泄漏4%的液氢。然而,最近周六泄漏的液氢达到最高门槛儿的2倍多。不过,尽管有这些麻烦,液氢仍被认为是可行的推进剂选择,因为它在发射期间为火箭提供了更好的推力。SLS火箭核心级储罐的液氢容量为538606加仑,液氧容量为19000加仑。(小小)...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312437.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1312437.htm

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NASA为何再次取消发射SLS火箭?NASA局长:取消的成本显然要比失败低得多

NASA为何再次取消发射SLS火箭?NASA局长:取消的成本显然要比失败低得多9月5日消息,当地时间上周六,美国国家航空航天局(NASA)再次取消太空发射系统(SLS)火箭的既定发射计划,这是NASA在一周内第二次取消SLS火箭发射。NASA官员们称,取消发射只是暂时的。而大部分业内人士表示,考虑到对整个登月计划的重要性,NASA的谨慎是明智之举。NASA高管们表示支持周六取消火箭发射的决定,并表示将准备等待更长时间,在弄清楚氢燃料泄漏的原因并彻底解决这一问题后,本月晚些时候或10月份再次尝试发射。NASA局长比尔·纳尔逊(BillNelson)在周六下午举行的新闻发布会上说,“两次取消的成本显然要比一次失败要低得多。”虽然有近100米高,但NASA的新火箭并没有高到不能失败。但就SLS火箭对NASA登月计划的重要性而言,火箭发射或许不能有任何差池。NASA已经花费400多亿美元来开发SLS火箭和猎户座飞船。项目整体进度已经比计划晚了几年时间,超出预算几十亿美元。很多支持商业化载人航天任务的业内人士说,像埃隆·马斯克(ElonMusk)领导的SpaceX等公司为载人航天任务提供了更具成本效益和更高效率的方式。由于NASA在SLS火箭上投入了太多资金,一场灾难性的发射失败可能会让登月计划推迟几年时间,并引发人们对登月计划价值的质疑。即使是不喜欢SLS火箭的人也表示,NASA的谨慎是明智之举。前NASA副局长洛丽·加弗(LoriGarver)曾表示,火箭太贵了,更喜欢用商业化的方式进行太空飞行。她谈到SLS火箭发射时表示,“他们不会过早发射”,“我不担心这个。”SLS火箭原定的发射计划是为了完成阿尔忒弥斯1号(ArtemisI)任务,阿尔忒弥斯1号将进行为期几周的无人太空飞行,测试火箭和宇航员未来将要乘坐的猎户座太空舱。下一次阿尔忒弥斯任务目前定于2024年进行,届时NASA将把宇航员送上月球;而第三次阿尔忒弥斯任务则计划让宇航员在月球南极附近着陆。周六,当发射倒计时开始后,工程师们在通往火箭的氢燃料管道连接处检测到氢气泄漏问题。“我们知道,当周围空气中的氢气浓度大约超过4%时,就有可燃性事件发生的风险,”阿尔忒弥斯任务负责人迈克·萨拉芬(MikeSarafin)说。萨拉芬称这次泄漏量很大,其浓度是4%限值的两到三倍。在三次封堵泄漏的尝试失败后,发射计划于周六上午11点17分取消。萨拉芬推测,问题可能与发送给发射台推进剂装载系统的错误指令有关,这导致燃料管道压力过高,有几秒钟时间达到60磅每平方英寸(约合414千帕),是额定压力的三倍,可能损坏了连接器的垫圈。在上周一第一次尝试发射火箭时,同一个接头也出现了氢气泄漏故障,但泄漏体量不大,工程师们想出将泄漏氢气浓度控制在4%以下的方法,从而继续向火箭注入53.7万加仑(约合200万升)的超低温液态氢燃料。上周一的发射计划之所以被取消,原因是传感器出现故障,工程师们称火箭四个核心级发动机中的一个冷却不足。上周六的发射被取消后,NASA官员开始考虑下一步解决问题的计划。一种是简单断开并重新连接燃料...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312377.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1312377.htm

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详讯:NASA再次推迟SLS火箭的发射 原因依然是燃料泄漏

详讯:NASA再次推迟SLS火箭的发射原因依然是燃料泄漏周六,美国宇航局取消了其向月球轨道发射阿特米斯一号任务的第二次尝试,问题依然出现在团队装载火箭核心级时出现的液氢泄漏。根据NASA的说法,泄漏发生在"将推进剂装入太空发射系统火箭的核心级时。为解决泄漏区域,团队进行了多次故障排除工作,通过重新安装液态氢进入火箭的快速连接处的密封件,但并没有解决这个问题。"图为已经被两次推迟发射的SLS火箭这些排除故障的努力持续了几个小时,阿特米斯团队把目标锁定在密封泄漏的地方,从可能称之为"关闭和重新开启"的两次尝试开始。超冷的氢气燃料在其通道上被停止运送,燃料箱连接器被加热,然后燃料流被恢复,希望能用蒸汽封住泄漏点,但这并不奏效。然后,美国宇航局将努力的方向转向一个新的解决方案:用氦气泵入油箱,结果同样没用,泄漏仍然存在。因此,在美国东部时间上午11点17分左右--大约在周六的发射窗口开启前三个小时,发射主管查理-布莱克韦尔-汤普森作出决定,取消本周六的尝试。这是阿特米斯一号任务第二次被推迟。第一次升空尝试原定于本周一进行,但布莱克韦尔·汤普森不得不叫停,因为所谓的发动机放气测试持续出现问题,这个过程是为了通过释放少量的燃料让发动机冷却到合适的温度。美国宇航局最初的升空日选择清单上的下一个日期是9月5日星期一。但我们仍然没有听到关于发射重新安排的消息。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312103.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1312103.htm

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NASA登月火箭测试再遇泄漏故障 发射日期仍难确定

NASA登月火箭测试再遇泄漏故障发射日期仍难确定北京时间9月22日消息,美国宇航局(NASA)希望在本月晚些时候发射其登月火箭“太空发射系统”(SLS),在周三完成了燃料箱加注测试,但遭遇了两次燃料泄漏和技术问题。“阿尔忒弥斯1号”任务的发射主管查理·布莱克韦尔-汤普森(CharlieBlackwell-Thompson)表示,“我们今天能够完成所有既定目标”。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1319139.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1319139.htm

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