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“太空發射系統”將重啟依靠液體燃料探索太空的新時代
“太空發射系統”采用液體燃料,而不是固體燃料火箭推進器,與“阿波羅”號任務采用的火箭更為接近。研制這種新型火箭體現出美國太空探索重點發生改變,放棄小布什政府提出的以固體燃料火箭為主的月球探索任務。斯坦福大學教授、前宇航局高管斯特科-哈巴德表示:“太空探索的未來將依靠可靠的液體燃料技術。”
據以匿名方式接受采訪的宇航局高管透露,在本世紀20至30年代,宇航局將在15年以上時間里每年制造和發射大約一枚火箭。2017年,宇航局將進行第一次無人試射,2021年進行第一次載人發射,2025年將搭載宇航員奔赴地球附近的一顆小行星。宇航局希望在30年代使用火箭向火星派遣宇航員,首先環繞這顆紅色星球飛行,而后進行登陸。
宇航局希望將向國際空間站運送宇航員的工作交由私營公司完成,同時租用巨型“太空出租汽車”,依此節省資金。節省下的資金將用于地球軌道和地月系統以外的太空探索。令哈巴德感到擔憂的是,宇航局擁有“超支”傳統,航天飛機計劃的費用便達到最初預算的兩倍左右。新火箭的研制也可能延續這一不良傳統,最后不得不“克扣”其他任務的資金,填補“太空發射系統”火箭計劃的資金缺口。
2015年3月11日,美國國家航空航天局(NASA)承擔了“太空發射系統”的助推器任務,整個試射過程進展順利。試射任務于當地時間3月11日下午3時30分進行,整個過程持續126秒,這架耗資360萬美元(約合人民幣2254萬)的運載火箭發射時會產生2500℃的高溫。當“太空發射系統”正式發射時,它將使用兩個助推器幫助其成功發射。
按計劃,“太空發射系統”在首次飛行中,將會把“獵戶座”飛船送到月球之外的一個穩定軌道上;當“獵戶座”飛船與火箭分離且飛到安全距離時,將從飛船上一個個地釋放這些微型衛星。最終,微型衛星將打開信號傳送器發送信號,地面接收站將通過收聽信號確認它們是否工作正常。
“阿波羅”之后的新一代載人航天工具:“獵戶座”飛船
“獵戶座”飛船將是繼航天飛機后美國正在測試中的新一代載人航天工具。“獵戶座”飛船是美國國家航空航天局“星座計劃”的一個關鍵組成部分,可同時向國際空間站輸送6名宇航員,并能夠同時向月球輸送4名宇航員,首飛時間最初定于2015年。
2010年初,因為資金短缺、進度拖后、設計思想有爭議等原因,美國政府終結星座計劃,“獵戶座”飛船也隨之成為泡影,后又通過計劃。2013年11月,據美國宇航局網站報道,美國首個深空載人飛船——“獵戶座”飛船進行了首次通電測試,從而為2014年首次發射升空鋪平道路,這是“獵戶座”飛船研制過程中的一項重要里程碑。
美國宇航局為打造“獵戶座”飛船已經花費90億美元,計劃于2021年首次載人飛行,一旦充分運作,飛船可承載4至6名宇航員離開地球軌道,執行飛往月球、登陸小行星,乃至最終到火星的探測任務。由于是第一次升空試飛,因此飛船不載人。即便如此,美國宇航局仍然表示,這是一次重大的進展,將是1972年12月“阿波羅17”號進行最后一次載人登月后,首個外層空間載人探索計劃。“獵戶座”飛船的發射被視為美國航天飛機退役后最受矚目的航天事件,令外界關注美國今后航天發展。
“獵戶座”的載人模塊由美國洛克希德·馬丁公司建造。盡管其采用了與“阿波羅”飛船相近的設計理念,但其采用的計算機系統比之前任何載人飛船都要先進,載人模塊也使用了多項較為完善的技術。比如自動對接系統,該系統允許在緊急情況下由宇航員全權控制。改進過的廢棄物管理設備,包括一個微型野營式馬桶,以及一個在航天飛機和國際空間站中已投入使用的不分性別的“便溺管”。
載人模塊的一大特點在于可重復使用。根據NASA的計劃和相關設計,每一個模塊可以執行最多10次飛行任務,目的在于可形成包含載人及無人駕駛的“獵戶座”飛船編隊。整個模塊的隔熱方式和飛船中其他非關鍵部位一樣,都是用諾梅克斯材料制成的隔熱氈進行包裹。可重復利用降落傘是基于“阿波羅”號及航天飛機固體助推器的降落傘進行設計的,并同樣使用了諾梅克斯布料來制作。“獵戶座”的載人模塊只能通過在水上降落來實現回收。美國以往的“雙子星”以及“阿波羅”飛船都是在海面降落,但“獵戶座”通過改進,未來也可以在地面著陸。