美国重启载人航天 “猎户座”飞船完成回收测试
模块化理念更先进
“猎户座”的项目主任鲁勒·施耐德曾对媒体表示,在设计这款飞船之初,就曾考虑了模块化的理念。
“猎户座”的载人模块由美国洛克希德·马丁公司建造。尽管其采用了与上世纪60年代开发的“阿波罗”飞船相近的设计理念,但其采用的计算机系统比之前任何载人飞船都要先进,载人模块也使用了多项较为完善的技术。
比如自动对接系统,与俄罗斯“进步号”和欧洲自动运载飞船所使用的相似,该系统允许在紧急情况下由宇航员全权控制。此前,其他美国飞船,如“双子星座”飞船、“阿波罗”飞船,以及航天飞机等,在进行对接时都需要手动操作。
改进过的废弃物管理设备,包括一个微型野营式马桶,以及一个在航天飞机和国际空间站中已投入使用的不分性别的“便溺管”。
因此,该飞船将彻底取消遭人恨的“阿波罗袋子”。之所以被称为“阿波罗袋子”,是因为“阿波罗”飞船上的宇航员必须使用这种“设备”。该“设备”其实就是一个开口处有黏性的塑料袋,排便时需要将其粘贴在屁股上,然后再进行排便。
载人模块的一大特点在于可以重复使用。根据NASA的计划和相关设计,每一个模块可以执行最多10次飞行任务,目的在于可形成包含载人及无人驾驶的“猎户座”飞船编队。
整个模块的隔热方式和飞船中其他非关键部位一样,都是用诺梅克斯材料制成的隔热毡进行包裹。可重复利用降落伞是基于“阿波罗”号及航天飞机固体助推器的降落伞进行设计的,并同样使用了诺梅克斯布料来制作。
“猎户座”的载人模块目前只能通过在水上降落来实现回收。“‘猎户座’这次下水试验,主要还是想尝试在海面降落,测试它的相关性能,包括浮力、密封性等等。”庞之浩表示,这样一来,不仅成本可以进一步缩减,安全性方面也将得到提升。
原因在于,如果是在陆地着陆,降落速度需要控制在3米/秒左右才能软着陆;而在海面降落的话,由于海水自备的缓冲性能,速度可以放宽到10米/秒。美国以往的“双子星”飞船以及“阿波罗”飞船都是在海面降落,但“猎户座”通过改进,未来也可以在地面着陆。
回到飞船时代
“猎户座”的整装待发,也标示着美国经历了从宇宙飞船到航天飞机时代,又回头转向宇宙飞船的过程。
2011年7月,随着“阿特兰蒂斯”号航天飞机最后一次脱离国际空间站“和谐号”节点舱,返回地球,至此美国航天飞机全部退役。
“相比航天飞机,‘猎户座’的优势和劣势都相对明显。”庞之浩认为。
在工作方面,航天飞机有着天然的优势,除了可以完成近地轨道的天地往返运输任务外,凭借其本身的大容积和大载荷,以及可多人承载的特点,能在太空中进行大量科学实验和空间研究工作。
若有必要,航天飞机还可以将人造卫星从地面运载到太空中安放,或把太空中已失效或损坏的无人航天器,进行修理后再投入使用。
然而,航天飞机高昂的使用成本和较高的风险性使得美国政府不得不将目光重新转向宇宙飞船。有数据显示,美国此前研制并投入使用的5架航天飞机,共发射了上百次,每次飞行花费高达5亿美元。其返回地球后,还要进行大量的维修和维护工作。“挑战者”号和“哥伦比亚”号两架航天飞机的爆炸事故,让人至今记忆犹新。
“猎户座”由于本身的特性,除了能够降低飞行和维护成本之外,安全性也有了较高的保障,弹射逃生系统便是其最大亮点之一。遇到突发状况时,弹射逃生系统能瞬间启动,计算机系统将中断发动机点火并产生巨大推力,使宇航员舱急速与运载火箭脱离。
分离后的宇航员舱立即启动姿态控制发动机,确保宇航员舱沿着正确的降落轨道返回地面。
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