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登月火箭再现“古典困局”:SLS燃料泄漏暴露深空挑战

科学剃刀探索宇宙奥秘 · 理性思考北京时间 2026 年 2 月 3 日,美国国家航空航天局(NASA)为“阿尔忒弥斯二

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北京时间 2026 年 2 月 3 日,美国国家航空航天局(NASA)为“阿尔忒弥斯二号”(Artemis II)载人绕月任务进行了一场至关重要的发射演练。然而,在佛罗里达肯尼迪航天中心,这场被寄予厚望的湿式彩排却再次遭遇了困境。

NASA的新型重型火箭——太空发射系统(SLS)在加注超低温燃料时,核心级出现了令人不安的氢燃料泄漏问题。

这次泄漏不仅迫使燃料加注操作中断,也给原计划在 2 月中旬发射的载人任务蒙上了一层阴影。这让外界再次警醒:在人类重返月球的道路上,即便是技术最先进的国家,也仍在与“古典”的物理难题艰难搏斗。

液氢:微小分子带来的巨大麻烦

这次 SLS 火箭暴露出的问题并非新鲜事,而是液体燃料火箭的“老毛病”——液氢泄漏。

火箭控制器需要在一天内向 SLS 火箭中注入超过 70 万加仑(约 260 万升)的超低温液氢和液氧。这些燃料必须在储罐内保持数小时,以模拟实际发射倒计时的最后阶段。

图释:2026年2月1日星期日凌晨,在佛罗里达州肯尼迪航天中心,NASA的SLS(空间发射系统)和猎户座飞船顶部,可以看到满月照耀着移动运载火箭。图片来源:Sam Lott/NASA 通过美联社

然而,在装载过程中,发射团队检测到火箭底部聚集了过量的氢气。他们不得不至少两次暂停液氢的装载工作。

液氢,即液态氢,是迄今为止效率最高的火箭燃料之一。但它也是最难处理的燃料。

液氢的温度极低,约为零下 253 摄氏度。它需要复杂的隔热和增压系统来维持其液态。

更要命的是,氢分子是宇宙中体积最小的分子。它们就像无孔不入的“气体幽灵”,能够渗透进任何微小的缝隙、密封圈的缺陷,甚至是材料的晶格结构中。

一旦发生泄漏,不仅可能导致燃料不足,更关键的是,高浓度的氢气积累在火箭周围或内部结构中,将带来巨大的爆炸风险。

这种反复出现的泄漏,正是 SLS 火箭在 2022 年首次无人试飞(阿尔忒弥斯一号)时遭遇的主要困境,显示出其设计与制造环节可能存在固有的挑战。

图释:2026年2月1日星期日凌晨,在佛罗里达州肯尼迪航天中心,NASA的SLS(空间发射系统)和猎户座飞船顶部,可以看到满月照耀着移动运载火箭。图片来源:Sam Lott/NASA 通过美联社

SLS:高成本与低频次的矛盾体

“阿尔忒弥斯二号”任务,计划将四名宇航员(三名美国宇航员和一名加拿大宇航员)送上绕月轨道。这是自 20 世纪 70 年代阿波罗计划结束以来,人类首次乘组绕月飞行。

这项任务的成功,将直接决定后续载人登月(阿尔忒弥斯三号)能否顺利推进。因此,这次湿式彩排被视为决定性的关键。

然而,SLS 火箭从诞生之初就充满争议。它继承了航天飞机时代的发动机和助推器设计,走的是一条“古典”的重型运载路线。

虽然 SLS 拥有强大的运载能力,能够将重达数十吨的载荷直接送往月球甚至更远的深空,但其运营成本高昂,且可靠性提升缓慢。

SLS 单次发射成本估算超过 40 亿美元,效率极低。

这次泄漏,再次暴露了美国载人深空探索体系的弱点:依赖于庞大且复杂的“遗产”硬件。这与新兴商业航天公司(如 SpaceX)追求的低成本、高可靠、快速迭代的重型火箭发展思路形成了鲜明对比。

图释:NASA的Artemis II(空间发射系统)火箭搭载猎户座飞船,于2026年2月1日星期日在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心39B发射复合体被看到。图片来源:美联社图片/John Raoux

根据 NASA 的时间表,如果 SLS 火箭不能在 2 月 11 日前完成发射,本次任务将不得不推迟到 3 月份的下一个发射窗口。这意味着,任何技术上的小瑕疵,都可能造成巨大的时间成本。

展望深空:中国重型火箭的稳健定位

当美国 SLS 火箭在努力解决“古典”燃料泄漏问题时,我们自然要关注中国在重型运载火箭领域的发展进程。毕竟,载人登月和深空探索,最关键的基石就是重型运载能力。

中国目前正在全力研发自己的下一代重型运载火箭——长征九号(CZ-9)。

与 SLS 强调继承性的路线不同,长征九号的设计目标是面向未来、瞄准月球和火星探测需求。

长征九号经历了多次设计迭代,从最初的一次性大推力火箭,逐步转向未来具备更高可靠性和可重复使用潜力的方案。其规划的近地轨道运载能力超过 100 吨,地月转移轨道能力达到 30 吨以上。

中国计划在 2030 年前实现载人登月,这严重依赖长征九号或与其同等能力的重型火箭。

图释:NASA的Artemis II(空间发射系统)火箭搭载猎户座飞船,于2026年2月1日星期日在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心39B发射复合体被看到。图片来源:美联社图片/John Raoux

虽然长征九号的首次发射时间晚于 SLS 的首飞,但中国在重型火箭技术路线的选择上,显得更为审慎和稳健。我们吸取了国际上在发动机、结构和低温燃料处理方面的经验,力求在技术成熟度上实现高起点。

例如,在深空探测发动机领域,中国同步推进了大推力氢氧发动机和更高性能的甲烷/液氧发动机的研发。

SLS 在 2026 年关键节点上仍为泄漏问题所困扰,反映出重型低温火箭的工程难度是世界性的。对于正在全力推进长征九号和新一代载人火箭的中国航天来说,这是一面重要的镜子。

我们需要在保证绝对安全和可靠性的前提下,扎实推进关键技术突破,包括低温燃料管路、密封材料、以及大推力发动机的稳定运行。

可以说,人类的深空探索竞赛,已经从比拼谁能更快到达,转向比拼谁能更可靠、更可持续地到达。SLS的挫折,恰好提醒我们:航天事业容不得半点侥幸,每一步都需要严谨的科学和扎实的工程来支撑。