美国登月飞船也靠不住?拯救宇航员,NASA很大胆:拼一个椅子上天

美国登月飞船也靠不住?拯救宇航员,NASA很大胆:拼一个椅子上天

现如今,美国的SLS重型火箭已经运载着无人飞船发射升空,正式开启了美国重返月球之旅的第一步。

实际上,在1969年“阿波罗11”登上月面的那一时刻,美国就曾经制定过未来在月球的长期科考计划。按照当时的构想,美国每次将发射两艘土星5重型火箭,把更多的物资送上月面,供宇航员能够在月面停留12到14天。

这样一个宏伟的计划确实是很诱人的,但是也带来了一个问题。这个问题就是,一旦登月舱在发射升空的时候出现任何的问题,有可能会导致宇航员将滞留在月面无法返回。

过去,美国在阿波罗登月行动中,每次在月面的停留最多也就是21到22个小时。如此短的间隔,可以保证它的可靠性不会出问题。但是如果你在月面停留12天,那谁能保证登月舱的上升段在点火的时候不出故障?一旦出了这种问题,那宇航员怎么回家?

对此,NASA提出了备选的技术方案,一套应急的月球逃逸系统,简称叫LESS。据悉,在登月舱的货舱里,会夹带这套系统,这套系统的功能只有一个,就是在登月舱上升段不能工作的时候,能够把宇航员重新送上环月轨道。

这个东西多简单呢?就是一套金属框架,所有的支架都是临时可以拆卸组合的,登上月面之后,由宇航员在月面组装完成。这套系统为了谋求简单,当时制定了几个原则。

它不能自带燃料,燃料只能靠宇航员临时从登月舱的燃料箱中抽取。这套逃逸系统的燃料箱也是柔性的,就像是橡胶球一样,在冲入燃料之后,它就会鼓胀成球体,很像是几个大气球,整个的金属框架就是固定在这个气球之上。在框架之上,几乎什么都没有,就安了两张椅子和一套非常简易的控制系统。

这套逃逸系统的发动机有的方案是采用1台,有的方案是采用8台,但是它的理念是一样的。这种发动机只需要调节发动机工作的时间,就能够调整推力。

为了简单,这套逃逸系统上没有没有导航计算机,也没有惯性导航系统,同时也没有生命保障系统,宇航员穿着舱外航天服直接坐上去就行,这样就省了很多的重量。

那么怎么用呢这套系统?

首先,一旦登月舱上升段出了故障,宇航员就会给这套逃逸系统加注燃料,然后等待最佳发射时机。当在月环月轨道上运转的指令舱,飞过头顶的时候,就可以点火升空了。点火升空之后,宇航员会按照月面上的景物,来进行概略导航,调整航向。至于整个发射的倾角,是由宇航员根据提前测算的时间和速度,在固定的时间上,来调整俯仰角度。

一旦这套逃逸系统把宇航员送入环月轨道,高度够了以后,飞船上的雷达就会捕获逃逸系统的数据,并且把它注入到导航计算机。随后,指令舱飞船就会进入到更高的截获轨道,然后在环月大半圈的时候,实现一个轨道的共轨和交汇。

这套系统看起来十分地简陋和简单,但它的可靠性会比较高。当时NASA的评估认为,如此的一套逃逸系统在月面停留12天,应该不会出现任何的技术故障。因为它没什么自动系统,应该说是纯粹的一套发动机,加上临时加注的燃料,然后所有的电子设备几乎都被取消了,那这样的系统可靠性显然就会高得多。

看到这样简陋的系统,其实会让我们联想起2015年马特·达蒙主演的《火星救援》里的最后的桥段。马特·达蒙当时是使用了火星表面的备用飞船进入火星轨道,跟他的母船去对接。而为了让这个飞船减重,后方的科技人员拆除了飞船上所有的无用的重量,甚至包括飞船的大顶,让飞船变成了一个敞篷车。这样,它就失去了整个的增压密闭的功能,于是马特·达蒙就穿着舱外的航天服,直接坐在上面,最终进入了环火的轨道。

实际上,美国NASA的这套LESS逃逸系统它的理念,应该说比那个飞船还要简陋得多,它几乎什么都没有。两个宇航员就是坐在支在架子上的椅子上,被下面的燃料球和火箭发动机顶着,进入环月轨道。但无论如何,这是一种应急的回家方式。

中国载人登月已经提上议程,已有的各种技术方案,不管是“正规”还是“野路子”,都值得研究。

在人类登上月面并且开展长期的科考的时候,这样的一种备选的救生方案,仍然不失为一个考虑的方向。因为航天员在月面只有一条回家的道路,这条道路一旦有任何的技术险阻,恐怕他们回家之旅就会变得异常地艰险。