科技风云
NASA制造史上最強大火箭 將人類送上火星
发表于 2015-08-03 06:19 【本報綜合報道】美國宇航局正在研發一款新型運載火箭,該火箭代號為“太空發射系統”。“太空發射系統”火箭設計方案近日已完成並進入評估階段,即將開始實施全尺寸建造,最終版本的“太空發射系統”將成為體積最大、動力最強的火箭。根據計劃,“太空發射系統”將於2018年建造完成,並將開啟人類探索太空的新紀元。
来源:本報綜合報道
據研發人員介紹,“太空發射系統”將於2018建設完成並發射升空。屆時,“太空發射系統”將把載有宇航員的“獵戶座”號太空船送入太空,首個目的地為一顆小行星,最終目的地是火星。上周,科學家們已完成了“太空發射系統”火箭設計方案中關鍵技術的最後評估工作,向最終目標又邁近了關鍵一步。科學家認為,“太空發射系統”將是人類史上最強大的運載火箭,它將開啟人類探索太空的新紀元。
美國宇航局“太空發射系統”研發項目負責人托德-梅表示,“對於美國宇航局,對於我們的祖國,這都是一個激動人心的時刻,因為我們已經做好准備,開始邁向深度太空,這是我們此前從未做到的。”此次評估的部分是“太空發射系統”三大模塊中的首個模塊,也就是“太空發射系統-助推器1”。
史上最強大火箭:高約98米負載力達70噸
“太空發射系統”豎立起來高約98米,重約550萬磅(約合2500噸),起飛時推進力高達840萬磅(約合3810噸)。它的負載能力高達70噸重。“太空發射系統”首項任務是“探索任務-1”,將負責把一艘“獵戶座”號無人太空船送入太空,以檢驗火箭和太空船的綜合性能,接下來才是載人發射。為了保證火箭能夠順利起飛,“太空發射系統-助推器1”需要一對固態火箭推進器、強大的引擎、飛行計算機、航空電子系統以及核心部分。核心部分高約200英尺(約合61米),直徑27.6英尺(約合8.4米),攜帶低溫液態氫和液態氧,為4臺RS-25引擎提供能量。
今年年初,美國已經詳細公布了火箭的動力引擎情況。RS-25引擎此前是航天飛機的主引擎,如今“太空發射系統”則裝配四臺RS-25引擎。
美國國家航空航天局(NASA)制造的最大的火箭完成組裝前評估,這套火箭系統可能將人類送上火星。
這套“航天發射系統”(Space Launch System,SLS),將於2018年建造完成。它可發射NASA獵戶座(Orion)太空船,運載宇航員送往月球軌道的小行星,最終目標將人類送上火星。
SLS項目的負責人陶德·梅爾(Todd May)表示,這對於NASA和美國來說都是一個非常值得雀躍的時刻,他們已經准備好了去向從未抵達過的深空目的地。
據悉,NASA打算研發3種類型SLS,目前的SLS第1型,高度為332英呎(101.26米),升空推動力840萬磅(約合381萬公斤),重達550萬磅(249萬公斤),淨重載量為15萬4000磅(約合6萬9853公斤),相當於77輛重噸卡車。
報道說,要發射成功,SLS火箭需要兩對強勁的火箭助推器以及有力的引擎、飛行計算機、航空電子和一個火箭核心。
火箭核心高度超過200英尺(約合61米),直徑為27.6英尺(約合8.41米),采用低溫液態氫和液態氧作為4部RS-25發動機的燃料。
SLS第1型首要探索任務是將無人獵戶座太空船發射升空,在進行載人升空前,先展示SLS火箭系統能與太空船整合系統的性能。
在執行第一次探索任務之前,SLS火箭將在斯坦尼斯中心的B-2測試臺進行火箭第一級測試。屆時,4個RS-25發動機將同時點火,模擬實際發射的情況。目前B-2測試臺正在為一系列測試進行改裝。
美國國家航空航天局網站報道,美國東部時間7月17日,NASA在斯坦尼斯航天中心(Stennis)A-1測試臺對RS-25火箭發動機進行了點火測試。
在500秒的點火測試中,NASA收集了RS-25火箭發動機在不同功率水平下的性能數據。
這些數據將有助於RS-25發動機適應未來SLS火箭的性能要求,包括對一個全新的發動機控制器和軟件的開發。該控制器可用於監測並控制發動機的性能。
在今年早前在一段2分鐘的間接拍攝中,NASA揭示了RS-25發動機如何取得動力。
當前測試系列於今年9月初結束,在此之前,NASA還計劃進行兩次RS-25發動機額外測試。
明年發射小行星樣品采集飛船
2016年9月,美國宇航局計劃推出史上第一次小行星采樣任務,以幫助我們更好地了解小行星的成分。該任務被命名為OSIRIS-Rex,將對小行星起源、資源、安全、風化層進行研究,鑒於小行星是太陽系誕生時留下的碎片,如果對小行星進行全面研究,能夠發現太陽系誕生時奧秘。根據OSIRIS-Rex任務的首席科學家介紹:我們會發現小行星上存在有機分子,有可能是微生物的跡象。
目前美國宇航局制定的小行星采樣目標為近地天體Bennu,2018年探測器將抵達小行星Bennu,2023年實現采樣返回。采集回來的樣品重量大約為2.1盎司。小行星探測器上會搭載可見光和紅外光譜儀,以此能夠確定小行星上的化學成分,如果小行星上存在生命物質,我們就能夠發現它們。根據美國宇航局的觀測,小行星Bennu是富含碳的小行星,誕生於太陽系形成早期,大約在40億年前,因此這裏記錄著太陽系的原始行星。
科學家十分期待在小行星上發現生命物質,或者是處於休眠狀態的微生物,但有研究指出,小行星缺乏大氣和足夠的引力,無法讓生命長時間保留。如果是一些化學物質,我們還是有可能發現。OSIRIS-REx的可見光和紅外光譜儀是個先進的儀器,能夠更好地識別在Bennu的化學物質,其工作原理為反射光譜分析。此外,探測器還有X射線成像光譜儀、激光測高儀、熱發射光譜儀等。
OSIRIS-Rex航天器目前已在組裝階段,後續會進行系統調試,由於小行星的環境非常惡劣,所以儀器需要在安裝後進行嚴格測試,確保儀器能夠正常工作,同時不出現互相幹擾的情況。測試工作會持續到明年五月,探測器將被運送到佛羅裏達州卡納維拉爾角,使用阿特拉斯五號火箭發射。發射時間為2016年9月。
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