图1：“猎户座”飞船搭载“德尔它”-4H运载火箭升空（图片来源：NASA网站）

　　【本站综合】12月5日，美国国家航空航天局（NASA）的“猎户座”飞船在佛罗里达卡纳维拉尔角使用联合发射联盟（ULA）的“德尔它”-4H运载火箭进行了首次无人飞行试验。虽然不载人，但此次试验中火箭本身的成本超过了3.7亿美元。

　　本次试验任务代号为EFT-1，于美国东部时间7时5分（北京时间20时5分）从NASA肯尼迪航天中心发射，约4个半小时后，飞船在海面溅落。目前“猎户座”飞船已顺利回收，正在进行相关试验数据分析。

图2：“猎户座”飞船环绕地球飞行2圈后在太平洋海面降落并回收（图片来源：NASA网站）

　　一、“猎户座”飞船的研制背景及意义

　　“猎户座”飞船是NASA“星座计划”(Constellation program)的一个关键组成部分，由美国洛克希德•马丁公司研制。“猎户座”是自20世纪七十年代的“阿波罗”登月计划结束后的第一艘能够将航天员送往深空的飞船。它能够前往比月球更远的目的地，将载人航天的界限推向新的高度。自2011年航天飞机计划结束以来，美国需要通过俄罗斯联邦航天局的帮助才能将航天员送往太空。此次试飞虽不载人，却有助于恢复美国载人航天事业的信心。其乘员舱可承载4人完成为期21天的任务，短期飞行承载人数可达到6人。也就是说，未来其可向国际空间站运送6名航天员，并能够同时向月球轨道运送4名航天员。

　　“猎户座”飞船将为航天员开启地球与火星之间的空间探索。这一区域对于测试未来人类探索火星的能力非常宝贵，尤其在月球附近的区域，其环境能够检验人类探索任务中的需求，如高级出舱活动服、利用引力进行导航以及保护航天员免受辐射和极端温度的危害等。

　　由于“猎户座”飞船将飞往比过去50年以来人类建造的任何载人飞船更远的目的地，所以本次任务是美国载人航天历史上的一个里程碑事件，同时，对于未来人类实现深空探索具有非常重要的意义。

　　二、EFT-1飞行试验目的

　　“猎户座”飞船将于2021年用于载人任务，载人飞行所需的许多系统和技术在此次无人飞行试验中进行了测试。在开始携载航天员执行深空目的地任务之前，无人太空飞行模式将测试该飞船的多项系统运行状况。其中包括：机组和服务舱、发射中止系统、连接至火箭的适配器等。EFT-1任务还将测试飞船系统的安全性，其中包括：防热罩、降落伞、电子设备和位置控制。

　　此次飞行试验的目的是测试飞船离开和返回地球过程中的许多危险因素。它将评估几个关键分离事件，包括“猎户座”乘员舱在返回地球穿过大气层时与服务模块的分离，以及发射中止系统。该系统能够在飞船发射过程中出现危险情况时将航天员送往安全区域。

　　试验同时测试了“猎户座”的热防护罩，以研究飞船在从深空返回地球时如何承受高速摩擦带来的高温。在返回过程中，飞船速度达到从月球返回地球速度的80%，4厘米厚的热防护罩经受了接近2200摄氏度的高温。

　　飞船的其他元素也面临着考验，包括飞船的计算机如何处理范•艾伦带中的辐射环境，飞船的姿态控制和制导，以及飞船的11个降落伞如何在乘员舱溅落在太平洋前减缓其速度。范•艾伦辐射带是围绕在地球周围的高能辐射环，分为内外两层，范•艾伦辐射内的高能粒子可对航天器构成危害。

　　任务工程师也将评估用于打捞“猎户座”的程序和工具。对这些功能的测试将有助于确保“猎户座”成为执行未来火星等深空任务的下一代航天器。

　　三、EFT-1飞行试验过程

　　本次试验飞行使用了联合发射联盟（ULA）的“德尔它”-4H运载火箭，这是该火箭的第8次飞行。ULA任务管理主管罗恩•福特森称，“德尔它”-4H捆绑了两个助推器，每个助推器能够产生301吨推力。这些助推器比航天飞机助推器更加强大。

　　“猎户座”飞船上安装了近1200个传感器，其乘员舱直径5.03米、服务舱直径5.03米、服务舱长度4.79米、服务舱质量12.5吨，电源采用太阳能板及电池供电，着陆方式为水面着陆，在计算机、电子设备、生命维持和推进系统等诸多方面，“猎户座”飞船均采用了非常先进的技术。

　　“猎户座”环绕地球飞行2圈，第一圈轨道较低，随后的第二圈轨道高度达到5800千米，这一高度比国际空间站轨道高度高15倍，远远超过目前载人航天任务的高度。

　　当“猎户座”再入地球大气层返回时，降落伞将“猎户座”的速度从483千米/小时降至32千米/小时。最终，在发射约4.5小时后，“猎户座”在距加利福尼亚圣地亚哥西南960千米的太平洋海面降落并由海军回收。

　　“猎户座”项目经理马克•赫耶尔称，本次飞行试验与“猎户座”从月球返回再入地球大气层的过程非常接近。

　　四、“猎户座”飞船未来发展展望

　　NASA局长查尔斯•博尔登将本次飞行任务称为“火星时代的第一天”，他表示下一次“猎户座”的飞行将在2018年进行，那时，“猎户座”将借助新型SLS火箭发射升空。

　　“猎户座”的初期任务之一是将航天员送往小行星。这颗小行星将由机器人航天器捕获，并放置在稳定的绕月轨道上。小行星重定向任务将测试新的技术，如太阳能电力推进，这将有助于人类向火星发射重型货物。航天员将使用采集工具和技术收集小行星样本，并搭乘“猎户座”返回地球。这些工具和技术将有助于人类未来对火星或其卫星的探索。

　　目前，NASA对“猎户座”的研发仍在持续进行。本次飞行任务将会给NASA研究人员提供大量宝贵的数据，从而为未来的载人登陆火星计划做准备。在未来“猎户座”的载人飞行任务中，航天员将会携带各种样本返回地球，并测试一系列仪器和技术，为未来的火星之旅打下坚实的基础。NASA表示，这些试验或将使载人火星计划在2030年成为现实。（张媞媞  刘爽 编译）