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美载人飞船预计三年才飞天(图)
//www.workercn.cn2014-05-21来源:北京日报
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  美国太空探索技术公司正在研制“龙”飞船,它将为“国际空间站”提供商业运输服务;美国波音公司正在研制乘员航天运输-100飞船,它将既为“国际空间站”提供商业载人服务,也为“比格罗”私营公司的充气式太空旅馆提供人员运输服务;美国内华达山公司则独辟蹊径,正在研制没有货舱、只运人的“追梦者”小型航天飞机。

  由此可见,美国现正在研制四种载人天地往返运输系统。但目前这些项目的研制进度并不乐观,首次发射时间均被不断推迟。因此,2013年4月,美国航空航天局不得不又与俄罗斯联邦航天局签署协议:至2017年共执行6次飞行任务,每名航天员飞往“国际空间站”的运输成本为7000万美元。

  一竿子支到2021年

  “猎户座”瞄准高精尖

  美国航空航天局投资,美国洛马公司研制的“猎户座”采用类似以前“阿波罗”飞船的舱段构型,尤其是其乘员舱和“阿波罗”飞船的指令舱异常相似,为圆锥形,只是比后者“更大”、“更壮”,被戏称为是吃了“菠菜的大力水手”。

  “猎户座”舱内空间比“阿波罗”指令舱大1倍,能够携带4名航天员执行为期21天的独立飞行任务,与空间站对接飞行时最长停留时间是6个月,并能够在加利福尼亚附近的太平洋海域降落。另外,“猎户座”乘员舱可重复使用10次,并且开有更大的窗口,以扩大航天员的视野,而“阿波罗”飞船是一次性使用的。“猎户座”采用太阳能电池翼供电,所以功率大,时间长,而“阿波罗”飞船只能由燃料电池短期供电。

  洛马公司已为“猎户座”研制出世界上最大的热防护罩,它采用先进耐高温复合材料,每次返回地面后可以替换。“猎户座”的回收方式很可能采用3顶大降落伞加空气缓冲气囊直接降落到美国西部沙漠的干旱地区,其中乘员舱下侧的气囊系统可以膨胀来吸收和削弱着陆时的震动。

  “猎户座”最大的特点之一是安全性较航天飞机提高了10倍,从而大大增强航天员生存的机会。这主要是因为发射时“猎户座”与火箭串联在一起,并具备逃逸装置——异常中断系统。

  美国计划在2014年9月发射首个无人试验型“猎户座”,它将进入高约5700千米的地球轨道(比“国际空间站”运行轨道高15倍),绕地球飞行两周,历时4个小时。美国还计划在2017年执行 “猎户座” 无人环月飞行任务,届时,该飞行器将绕月球飞行大概3个星期。其载人飞行将在2021年进行。

  2017年载人升天

  “龙”飞船有望捷足先登

  现在,美国有三家私营公司正在开展载人商业飞船的研制,那么,未来哪家私营公司能够胜出为“国际空间站”提供商业载人航天运输服务呢?

  美国太空探索技术公司研制的“龙”飞船分载货型和载人型两种,这样做的好处是可以降低风险,节约成本。该公司先通过发射多艘载货型“龙”飞船来掌握宇宙飞船的主要技术,赢得美国航空航天局的信任,然后再发射载人型“龙”飞船。

  为了确保“龙”飞船能快速从货运舱转换成乘员舱,除了乘员逃逸系统、生命保障系统和允许乘员利用飞行计算机控制船载控制系统外,载货型“龙”飞船的货舱和载人型“龙”飞船的乘员舱在结构上几乎是相同的。载人型“龙”飞船最多可将7名乘员送至近地轨道。

  从2012年5月起,载货型“龙”飞船已正式开始向 “国际空间站”提供货物运输,其中在2014年4月18日,美国猎鹰-9火箭发射“龙”飞船,第三次向“国际空间站”运送给养和实验设备。此次发射也是回收猎鹰-9第一级火箭的一次尝试,目标是研制出可重复使用的火箭。

  根据与美国航空航天局总额16亿美元的合同,太空探索技术公司将用载货型“龙”飞船向“国际空间站”进行至少12次货物运输。目前,载人型“龙”飞船的研制正在进行。载人型“龙”飞船原定2015年首次升空,但现在有可能推迟到2017年。从目前情况看,“龙”飞船被率先采用执行“国际空间站”载人任务的可能性最大。

  或有翅膀或能低轨

  另外两家也各有高招

  2010年7月19日,波音公司与美国航空航天局联合研发的乘员航天运输-100部分可重复使用飞船亮相英国范保罗航展。该飞船外形类似于锥形的 “猎户座”飞船,能够乘坐7人,但空间狭小,不如“猎户座”那么宽敞。乘员航天运输-100飞船中的“100”代表着它可在距地100千米的低地球轨道飞行。

  由于该新型飞船是为完成“国际空间站”短期任务制造的,所以它将不会被设计成能在太空长时间停留的飞船。它与“国际空间站”分离后通过减速伞、安全气垫的缓冲在旱地着陆。通过重新更换防热罩,每艘飞船能重复使用10次左右。

  2013年10月26日,美国内华达山公司研制的“追梦者”小型航天飞机原型机进行了首次自由飞行测试。与“龙”飞船、乘员航天运输-100飞船相比,“追梦者”有翅膀,是航天飞机类天地往返系统,可以重复使用。它尺寸大约是航天飞机的1/4,质量是航天飞机的1/8,最多乘7人。

  首艘乘员航天运输-100飞船和“追梦者”都计划在2015年进行首次发射,但目前看来可能性很小。

  “龙”飞船与“国际空间站”对接

  延伸阅读

  用途广 成本低 载人多 可重复利用

  新一代载人飞船四大亮点

  一般来说,美国正在研制的新一代载人飞船普遍具有四大亮点:

  一是用途广,能一船多用,有的既可飞往空间站,也能飞往月球、小行星或火星,而目前使用的载人飞船都是单一用途的;

  二是普遍采用两舱构型,但直径比较大,并且用空间站上的机械臂对接,从而能降低成本;

  三是运载能力大大增加,新型载人天地往返运输系统每次可以运送4-7人,而目前的载人飞船每次最多可运3人;

  四是可以重复使用,目前的载人飞船都是一次性使用的,而新型载人飞船或小型航天飞机可重复使用10次左右,这一点也能起到大大降低成本的作用。

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