NASA 阿耳忒弥斯 2 号成功飞掠月球背面,踏上返回地球行程

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4 月 7 日消息,NASA 阿耳忒弥斯 2 号已完成历史性、精彩纷呈的月球飞掠任务。

阿耳忒弥斯 2 号于今日进行了绕月球背面飞行,此次近七小时的飞掠,让四名宇航员亲眼目睹了人类此前从未见过的地球近邻景象。

阿耳忒弥斯 2 号机组人员还在月球另一侧观测到了日全食,并创下了一项重大航天飞行纪录 —— 抵达了距离地球的最远位置。

人类航天新距离纪录

阿耳忒弥斯 2 号是自 1972 年阿波罗 17 号任务以来,首个将宇航员送至近地轨道以外的航天任务。本次任务于美国东部时间 4 月 1 日发射,美国国家航空航天局的里德 · 怀斯曼、维克多 · 格洛弗、克里斯蒂娜 · 科克,以及加拿大航天局的杰里米 · 汉森搭乘宇航员命名为“诚信号”的“猎户座”飞船升空。

“诚信号”于美国东部时间今日凌晨抵达月球空域。美国东部时间 4 月 6 日凌晨 12 点 37 分(北京时间 4 月 6 日 12 点 37 分),飞船进入月球“引力影响圈”,即月球引力超过地球引力的区域。

约 13.5 小时后,四名阿耳忒弥斯 2 号宇航员突破又一里程碑,飞行至距离地球超 248655 英里(400171 公里)处。这一距离曾是 1970 年 4 月阿波罗 13 号三名宇航员创下的人类航天最远纪录。

随后“诚信号”继续向外飞行约五小时,于美国东部时间晚 7 点刚过(北京时间 4 月 7 日 7 点),抵达距地球约 252756 英里(406771 公里)的最远点,机组人员希望这一纪录能很快被打破。

汉森在阿耳忒弥斯 2 号超越阿波罗 13 号纪录后不久表示:“最重要的是,我们借此时刻激励这一代与下一代,让这项纪录不会长久保持。”

聚焦月球,探索科研

但上述一系列行动,都只是本次任务核心环节 —— 月球飞掠的预热。

飞掠正式始于美国东部时间下午 2 点 45 分(北京时间 4 月 7 日 2 点 45 分),彼时“诚信号”距离月球表面约 10700 英里(17220 公里)。宇航员们并非只是观光游览,他们依照任务科研团队制定的详细清单,对月球表面展开了数小时观测。

毕竟此次飞掠是极为珍贵的科研契机。人类已有五十余年未近距离观测月球,而阿耳忒弥斯 2 号独特的“自由返回”轨道 —— 绕月飞行却不进入月球轨道,让宇航员获得了观测这片布满陨石坑的灰色地表的全新视角。

此外,人眼对色彩与纹理的细微变化感知能力远超机器人航天器相机。因此,阿耳忒弥斯 2 号机组人员有望发现更多细节,助力科学家深入研究月球地质与演化,也为后续载人登月任务的规划提供测绘依据。

宇航员的重点观测目标之一是东方海盆地,这个直径 600 英里(965 公里)的撞击坑被誉为“月球大峡谷”。美国国家航空航天局表示,该盆地横跨月球正面与背面交界,在阿耳忒弥斯 2 号之前,从未有人类亲眼见过阳光照射下的它。

宇航员们细致描述了这座陨石坑的样貌,以指令长怀斯曼对盆地一处显著地貌的描述为例:“环形山的环状结构,大家常说像月球背面的一对嘴唇或是一个吻,从这里看整体非常圆润。”

“北侧更宽阔、颜色更深,南侧则明亮得多,看起来十分精巧,比我训练时看到的影像更圆润。”他补充道。

阿耳忒弥斯 2 号除了肉眼观测,还通过 32 台相机记录影像,其中 15 台安装在“诚信号”上,另外 17 台为宇航员手持拍摄设备。

宇航员并非冰冷的机器,面对舷窗外的景象也心生感慨。科克向地面指挥中心分享了飞掠时的心情:“这是一段难以置信的经历。在三号舷窗观测的尾声,我忽然被眼前的月球深深触动。”

“这种感觉只持续了一两秒,再也无法复刻,却瞬间被月球地貌吸引,一切都变得无比真实。月球在宇宙中,本就是一颗独立的天体。”她说道。

美国东部时间下午 6 点 44 分(北京时间 4 月 7 日 6 点 44 分),从地球视角看,“诚信号”隐匿至月球后方,与地面指挥中心中断通信。此次信号失联完全在预期之内,并未引发担忧。

“整个任务期间,我们一直在深空测控站点间切换信号,这次只是一次延长切换。我们清楚飞船位置,也知晓信号恢复时它的轨迹,因此无需担心。”阿耳忒弥斯 2 号飞行主管里克 · 亨夫林在信号中断前表示。

“诚信号”按计划于美国东部时间晚 7 点 24 分(北京时间 4 月 7 日 7 点 24 分)重新建立通信。而在这 40 分钟的失联时段内,还发生了关键事件。

美国东部时间晚 7 点左右(北京时间 4 月 7 日 7 点),飞掠抵达近月点,从轨道动力学角度而言是最低点,“诚信号”在月球表面仅 4067 英里(6545 公里)上空掠过。美国国家航空航天局在直播中介绍,在此距离下,月球看起来如同手臂伸直后手中的篮球大小。

两分钟后,飞船抵达地球最远点,这一距离也成为未来宇航员需要超越的新标杆。

邂逅日全食

飞掠进行约六小时后,机组人员将目光投向另一番宇宙奇观 —— 日全食,此次日食始于美国东部时间晚 8 点 35 分(北京时间 4 月 7 日 8 点 35 分)。

这场日食与地球上观测到的截然不同。由于月球在飞船舷窗中显得格外巨大,太阳被遮挡的时间长达约 53 分钟,而地球表面观测到的日全食最长仅约 7 分半钟。需要说明的是,此次日食仅阿耳忒弥斯 2 号宇航员可见,地球上的观测者并未迎来日月同线的天象。

日食能帮助科学家研究太阳纤细的外层大气 —— 日冕,其光芒通常会被太阳强光掩盖。因此任务团队对宇航员下达了观测指令。

美国国家航空航天局阿耳忒弥斯科研飞行运营负责人凯尔西 · 杨在 4 月 4 日的新闻发布会上称:“我们要求他们描述日冕的特征,这能为太阳科学家研究相关天文现象提供参考,尤其是机组人员的观测视角,相较于地球轨道航天器与地面科研人员都独一无二。”

直视太阳依旧存在危险,“诚信号”舷窗无法提供足够护眼防护,宇航员们如同地球观测者一样,佩戴日食眼镜观看了全过程。

“这一切依旧如梦似幻。”格洛弗在日食期间说道,“太阳隐匿在月球后方,日冕清晰可见,光芒璀璨,几乎在月球周身形成了一圈光晕。”

“地球格外明亮,月球悬在我们眼前,如同宇宙中一颗漆黑的球体。哇!太震撼了。”

踏上归途

飞掠任务预计于美国东部时间今晚 9 点 20 分左右(北京时间 4 月 7 日 9 点 20 分)结束。完成这一里程碑后,阿耳忒弥斯 2 号将进入全新阶段 —— 返回地球之旅。

月球飞掠产生的弹弓效应将“诚信号”与宇航员推向地球,无需启动主发动机。飞船将于美国东部时间周五(4 月 10 日)傍晚抵达,借助降落伞在圣地亚哥附近海域溅落返航。

这标志着阿耳忒弥斯 2 号任务落幕,也开启了全新篇章 —— 为阿耳忒弥斯 3 号任务蓄力。该载人任务计划 2027 年发射,将在地球轨道开展交会对接测试。若一切顺利,美国国家航空航天局将于 2028 年末通过阿耳忒弥斯 4 号任务,将宇航员送至月球南极附近,并在未来数年着手建造月球基地。