美国国家航空航天局（NASA）的阿尔忒弥斯计划将依靠太空探索技术公司和蓝色起源公司开发的人类着陆系统，将宇航员安全运送至月球表面，为未来的火星载人任务奠定基础。科学家指出，着陆器在月球表面点火减速时，其发动机尾气可能扰动月球风化层，导致陨石坑形成、地表不稳定，并引发高速颗粒物扩散，这对任务安全性构成关键挑战。
为深入研究着陆器尾流与月表相互作用的物理机制，NASA马歇尔航天飞行中心联合犹他州立大学团队，利用3D打印技术制造了一台14英寸混合火箭发动机，并完成30余次点火测试，其中28次在真空环境下进行，2次在常压条件下实施。该发动机采用固体燃料与气态氧气混合燃烧，可模拟真实着陆场景中的高能尾流效应。
“阿尔忒弥斯计划建立在阿波罗任务的经验之上，但现代着陆器的规模远超历史水平，”NASA羽流与地表环境研究首席工程师强调，“通过真空环境下的混合发动机试验，我们得以获取关键数据，优化物理模型，从而提升未来载人着陆的安全系数。此类高精度测试已有数十年未在阿波罗计划后的设施中开展。”
数十亿年的陨石撞击将月球表面粉碎为从巨岩到粉末的多尺度风化层颗粒，这些颗粒的矿物组成随地域差异显著。部分区域的高密度风化层可能更适合支撑着陆器与基础设施。
当前测试完成后，该发动机将被转移至NASA兰利研究中心的60英尺真空实验舱。研究团队计划在不同高度点火发动机，精确测量模拟月壤的溅射轨迹、陨石坑形貌以及颗粒动力学参数，为着陆器设计提供工程依据。
兰利研究中心首席研究员Ashley Korzun表示：“我们正通过大型真空实验恢复阿波罗时代的测试能力，但需适应阿尔忒弥斯更复杂的工程需求。第二阶段试验将模拟真实火箭工况，系统性降低载人任务中的技术风险。”
阿尔忒弥斯计划旨在通过月球探索推动科学突破与经济价值，并为人类登陆火星积累关键技术。NASA将持续通过地面试验与数据建模，确保宇航员与设备在极端地外环境中的安全运作。
