童年时排队看《星球大战》的男孩,如今成了NASA猎户座飞船的项目主管。

“这就是美国的伟大之处。机会就在那里,一切皆有可能。我是一个移民的儿子,却在NASA拥有最精彩的人生经历。我相信任何人只要努力,都能做到我今天所做的事。”

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霍华德·胡

图源:NASA

说这话的人叫霍华德·胡(Howard Hu)。他的身份是NASA猎户座飞船项目主管。今年55岁的他,带领着全球顶尖的团队,执行了一项史诗般的任务,让人类时隔半个多世纪,重返月球

01

从上海到休斯顿

霍华德·胡出生于中国上海,童年时随家人移居美国。和很多男孩一样,他痴迷于《星球大战》。

“我最早的记忆之一,就是和爸爸一起排队等着看《星球大战》,”霍华德·胡回忆道,“太空可能是什么样子,那种景象让我震撼。这对我未来想做什么,产生了巨大的影响。”一个梦想就此埋下:我想造宇宙飞船。

22岁那年,他从华盛顿大学航空航天工程专业毕业,直接被NASA录用,

成为航空航天工程师。从那时起,他把一生都献给了航天事业。从退役的航天飞机的航空电子软件研发,到国际空间站的制导、导航与控制系统,再到如今猎户座飞船的项目主管。

他说:“从小我就知道自己想造飞船。现在,我真的在做这件事,把人类送上月球并带他们回家,这是一种巨大的荣誉。”

“人们总说我肯定是最聪明的人,但我不是。我们身边有很多很聪明的人,但这不应该成为障碍。”

霍华德·胡反复对学生们强调:你不需要是班里最顶尖的学生,NASA需要的是有激情、愿意努力、能团队协作的人。

02

猎户座飞船:宇航员在太空的家

霍华德·胡主管的猎户座飞船,是NASA阿尔忒弥斯月球探索计划的核心。

2022年,猎户座成功完成了不载人的阿尔忒弥斯1号任务。阿尔忒弥斯2号任务,四名宇航员搭乘猎户座,进行了为期9天多的旅程。飞船飞到距离月球表面7600公里的上空,画出一个“8”字形轨道,于北京时间在4月11日早上在太平洋成功溅落,完成了首次载人绕月飞行

猎户座飞船由NASA与洛克希德·马丁(Lockheed Martin)共同打造,包含超过35.5万个零件,其中仅发射中止系统就有4.18万个零件,如果发射时出现紧急情况,发射中止系统可在毫秒内启动,产生约180吨的推力,2秒内将飞船从0加速到805公里/小时。

猎户座使用激光雷达(LiDAR)和先进传感技术,可自主完成任务。当然,指令长和驾驶员(都是经验丰富的海军飞行员)可以手动接管。

另外猎户座飞船比阿波罗时代空间容积增加60%,有食物加热器,还有全新设计的太空厕所,不过阿尔忒弥斯2号乘组因为故障,还是使用了尿不湿和密封袋。

03

热盾引发的争论

太空飞行,处处是生死考验。

猎户座返回地球时,会以每小时约4万公里的恐怖速度冲进大气层,热盾表面温度瞬间飙升到约2,760℃(5,000华氏度)。

为此,飞船底部覆盖着一块5米宽的隔热罩,由一种名为Avcoat的特殊材料制成。它能以一种“可控的方式”燃烧掉,从而带走热量。

阿尔忒弥斯1号,采用“跳跃式再入”(Skip Entry),飞船先浅角度进入大气层上层,利用大气阻力减速,然后靠自身升力“跳”出大气层(loft/skip),再第二次进入完成最终减速和降落。优点是可灵活调整着陆点范围(能飞更远避开坏天气),总再入时间较长(约14分钟)。

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阿尔忒弥斯1号任务后,猎户座飞船的隔热罩,烧蚀明显。

图源:NASA

阿尔忒弥斯1号任务后的猎户座飞船,热盾出现炭化层脱落(char loss/chunking),形成坑洼和碎片,比地面测试严重。根本原因是加热不均匀 + 中间“跳出”阶段加热率降低,导致材料内部气体产生但无法及时逸出,积压后造成裂缝和剥落。

前NASA宇航员、隔热罩专家查理·卡马尔达警告说,这是一个严重风险。

这种异常让NASA不敢在载人任务中继续用相同轨迹。霍华德·胡的团队修改了阿尔忒弥斯2号的再入轨迹,重新分配热量模式。

项目

阿尔忒弥斯1号(无人)

阿尔忒弥斯2号(载人)

对热盾影响

再入类型

完整跳跃式(Skip)

缩短/压低跳跃、更陡轨迹

更均匀加热,避免气体积压

再入持续时间

约14分钟

约8分钟

缩短暴露时间

热盾问题

明显炭层脱落

预计大幅改善(已地面验证)

主要解决对象

着陆灵活性

较高

有所降低

权衡项

最后在不更换阿尔忒弥斯2号已安装的热盾(更换会延误18个月以上),而是通过轨迹调整来确保安全。事实结果证实如此。

04

致每一个心怀星辰的中国年轻人

霍华德·胡的故事,是无数移民故事的缩影,父母的牺牲 + 个人坚持 + 国家+时代的机会,铸就了今天的成就。

他说:“父母教导我三件事:专注教育、回馈社会、为下一代留下永恒的东西。而我,正在用猎户座飞船做这件事。”

“我不是最聪明的,但我做了最酷的事。”

如今,中国和美国都计划在2030年前登陆月球。当下,是人类太空探索的大时代,只要你有梦想,无论你身处何处,中国和美国都能给你提供舞台。

参考

[1]https://x.com/HowardHuNASA

[2]https://www.thetimes.com/us/news-today/article/artemis-ii-launch-date-mission-drlzk70jd

[3]https://www.nasa.gov/image-article/orion-program-manager-howard-hu/

[4]https://www.nasa.gov/missions/artemis/nasa-identifies-cause-of-artemis-i-orion-heat-shield-char-loss/