美國山地夏令時6月28日週二上午九點零五分，Orbital ATK公司在位於猶他州的工廠附近，再次成功對其全新的五段式固體火箭推進器(SRB)進行地面靜態點火測試，本次測試任務被命名爲QM-2(Qualification Motor-2)。由於地面控制電腦軟件問題，測試比原計劃推遲了1個小時。

　　根據NASA的相關條例，火箭發射前需要通過在極端溫度條件下的測試，因爲溫度變化會對推進引擎的性能產生影響。早在2015年3月，Orbital ATK的第一次測試(QM-1)中，就在90華氏度(32.22攝氏度)的條件下成功對火箭推進器進行點火。

　　Orbital ATK公司的“冷藏室”，將推進器降低到指定溫度。圖片來源：OrbitalATK

　　本次的QM-2任務則是在40華氏度(4.44攝氏度)條件進行。由於外殼與燃料質量較大，Orbital ATK公司將火箭推進器在專門的“冷藏室”中存放了一個多月，才使得推進器內外部都降至目標溫度。

　　Orbital ATK公司的火箭推進器將用於NASA的“太空發射系統”(Space Launch System，SLS)，該系統也是NASA火星計劃的第一步，目前計劃於2018下半年執行代號爲EM-1(Explore Mission)非載人發射。EM-1任務計劃將把未載人的“獵戶座”(Orion)太空艙發射升空，在其停留太空期間，將有6天圍繞月球逆行軌道運行。

　　EM-1任務飛行軌道示意圖。圖片來源：NASA

　　下面，我們先來大致瞭解一下QM-2所測試的固體火箭推進器：

　　推進器高度約17層樓，比自由女神像還高出不少

　　組裝完畢後，單個推進器重量超過160萬磅(約726噸)

　　圖片來源：NASA

　　推進器的設計宗旨就是更快的速度和更大的推力，在發射之初就可提供超過全推力75%的動力;

　　單個推進器每秒燃燒約6噸固體燃料;

　　單個推進器最大推力爲360萬磅(約1633噸);

　　推進器頂端部分包括罩帽和前延伸裙板。前延伸裙板內裝有航電設備，其與主體火箭的連接部分在發射時會承受最大壓力;

　　推進器中段由五級組成，每一級都填充了固體推進劑;

　　推進器尾部包括後裙板與推力矢量控制系統，用來控制噴嘴及調節飛行姿態。

　　圖片來源：NASA

　　雖然表面上看起來和航天飛機的固體火箭推進器較爲相似，設計製造也確實借鑑了航天飛機發射系統，但SLS的推進器要多出一級，能爲SLS提供更多的燃料，並將推力從12000千牛提升到16000千牛。

　　其與航天飛機固體火箭推進器的不同點還包括：擯棄了石棉絕緣襯墊設計、輕量化航電設備(減重約860千克)。

　　全新設計的航電系統

　　從去年QM-1的成功測試中收集的第一手數據，結合多次的模擬發射，推進器控制軟件已進一步優化，對點火時機、噴嘴方向的控制將更爲精準。NASA馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)的工程師們將對QM-2測試任務的數據進行實時分析，以爲2018年的發射做好準備。

　　從Orbital AKT接手SLS計劃開始，進展也並非一帆風順。航天飛機時代使用的是石棉合成物絕緣外殼。然而在上世紀九十年代，美國立法禁止使用石棉材料及製品，雖然爲航空工業開了綠燈，但開發全新的替代材料勢在必行。

　　早期的絕緣材料在與推進劑接觸時會產生縫隙，這會對推進器造成極大的安全隱患。Orbital ATK的工程師們最終開發出了理想的推進器絕緣材料，保證強度的同時，降低了重量。在此前QM-1的實測中已經驗證了新材料的有效性。

　　目前，Orbital ATK的固體火箭推進器已完成了多項測試。包括對推進器各個接合點的抗壓測試，以及對引擎噴嘴的調節。用於QM-2測試任務的固體火箭推進器組件已經服役了較長時間，五個推進模塊都曾用於以前的測試或火箭發射任務。比如，其中的三個推進模塊曾參與了六次航天飛機發射，尾端模塊曾用於“奮進號”航天飛機發射(任務編號：STS-134)。整個推進器的全新組件可能只有尾端模塊的加固件。

　　維護完畢的第五級推進模塊

　　該固體火箭推進器的命運可能會比較悲慘，在完成預定任務並分離後，它將被直接扔進大海。而此前用於航天飛機發射任務的推進器都會被回收。因爲在對2009年進行的固體火箭推進器測試分析表明，推進器外殼會嚴重損毀，進行回收將不具備性價比。加之SLS系統的發射任務並不繁重，專門建立一支配備了專業設備的回收小組，顯然是件太燒錢的事情。所以NASA最終決定讓它沉入海底。

　　QM-2測試任務完成後，推進器將被封存，下次亮相將是2018年SLS的首次正式發射。

　　NASA的“太空發射系統”(SLS)以及伊隆·馬斯克的SpaceX 重型獵鷹9號都只是火星計劃的第一步，搞定交通工具後我們再來看看，爲了殖民火星，我們還做了哪些準備。