美国计划2024年前重返月球 美国新登月计划有何不一样?

成都商报 2019-08-13 03:02 大字

2019年7月9日,美国打造的新一代重型火箭“太空发射系统”的最后一个关键结构性测试部件运抵马歇尔太空飞行中心 图据东方IC

■美国航天局局长布里登斯廷7月向美国参议院介绍了新登月计划“阿耳忒弥斯”的进展,提到与当年“阿波罗11号”降落在月球正面的静海南部不同,“阿耳忒弥斯”计划中的落月点选在月球南极

■要实现这一套能多次往返月球的登月设想,“阿耳忒弥斯”计划包括三个部分:建造“门户”、建造前往“门户”的火箭和飞船、建造往返“门户”与月表的“摆渡车”

■“阿耳忒弥斯”计划还将在月球上建立基地。美国航天局明确表示,在月球南极建立基地的一个目的是为在21世纪30年代奔向火星做准备

在人类登月50年后,美国航天局正紧锣密鼓地研制新一代重型火箭和“猎户座”载人飞船,计划2024年前再次将宇航员送上月球。为何不直接采用当年“阿波罗11号”的设计再赴月球?美国新登月计划“阿耳忒弥斯”究竟有何不一样?

挑战更大 计划多次往返月球南极

美国航天局局长布里登斯廷7月向美国参议院介绍了新登月计划的进展,提到与当年“阿波罗11号”降落在月球正面的静海南部不同,“阿耳忒弥斯”计划中的落月点选在月球南极。

选择在月球南极登陆的一个重要原因是,近来研究显示月球两极可能存储了约4.5亿吨的水冰,如果在相关地区建立基地,饮水问题较易解决。这些水还可能被用于制造液氧和液氢,从而为更远的深空探索提供火箭燃料。

不过登陆月球南极计划的挑战也更大。“阿波罗11号”的落月点处于月球赤道附近的平坦地区,返回舱只需少许推进剂即可返回月球轨道,与轨道上的飞船对接后一起回到地球。而“阿耳忒弥斯”计划中的相关过程要复杂得多,要先在月球轨道上建立一个称作“门户”的中转站,宇航员抵达中转站后,再乘坐“摆渡车”往返包括月球南极在内的各处地点。

这套复杂的系统有其好处。新计划中的火箭只需将飞船送到“门户”就行,因此不需要阿波罗系列任务中“土星5号”火箭这样的“大家伙”,可节省燃料,还可运送更多载荷。宇航员可在“门户”与月表之间多次往返,有助于建立月球基地。

登月计划分三部分 包括建造“门户”等

要实现这一套能多次往返月球的登月设想,“阿耳忒弥斯”计划包括三个部分:建造“门户”、建造前往“门户”的火箭和飞船、建造往返“门户”与月表的“摆渡车”。

第一,建造“门户”。美航天局已选择马克萨尔科技公司作为“门户”的第一个商业合作伙伴,该公司将建造一个50千瓦的高功率太阳能驱动器,作为“门户”的动力与推进系统。美航天局计划2022年底用商业火箭将“门户”的动力与推进系统送入轨道,还计划选择一家商业公司建造“门户”载人舱,尚未公布结果。

据介绍,未来“门户”将拥有多个可接驳飞船的对接口,这也意味着它为以后希望使用中转站的探月飞船设立了技术标准。

第二,建造前往“门户”的火箭和飞船。其中,由美航天局自己负责建造的“猎户座”载人飞船进展顺利,目前正处于组装测试阶段,其内部空间将是阿波罗系列任务中所用飞船的2.5倍,可运送更多宇航员前往“门户”。

美航天局此前表示说,“猎户座”载人飞船的未来登月任务中还存在一个B计划,即如果发生意外,飞船可搭载宇航员执行其他任务。美航天局说,8月5日,“猎户座”推进系统在美国新墨西哥州白沙试验场完成一项长达12分钟的不离地点火测试。

但与波音公司合作开发的新一代重型火箭“太空发射系统”几经拖延,预计将在2021年才能实现首飞。“太空发射系统”首飞时的近地轨道运载能力为70吨级,未来可达到130吨级,接近“土星5号”的水平。

第三,建造往返“门户”与月表的“摆渡车”。美航天局再次选择了商业公司完成这项任务,目前共有11家公司合力开发这种载人登月系统。这套可重复利用的载人登月系统包括3个部分,用“运输设备”将宇航员从“门户”送入低月球轨道;用“下降设备”将他们送至月表;并用“上升设备”将他们送回月球“门户”。

将建立月球基地 为奔向火星做准备

布里登斯廷说,“阿耳忒弥斯”计划中的宇航员一开始要在月球南极停留7天,随着“门户”扩展和月表设施的增加,月表探索时间有望延长至数周或数月,这就意味着要在月球上建立基地。

美航天局明确表示,在月球南极建立基地的一个目的是为在21世纪30年代奔向火星做准备。尽管目前对火星任务还没有特别清晰的规划,但布里登斯廷在美国国会作证时提出了一系列初步思路。

他说,国际空间站、未来的商业空间站和“门户”都可用于测试火星任务所需的自动化飞船系统的长期可靠性。“阿耳忒弥斯”计划将开发太阳能电力推进技术,相关技术可用于能够重复利用的火星着陆器和载人返回舱。

布里登斯廷表示,月球将成为火星的试验田,要完成长达数年的火星之旅,先要有能力在月球上生活数月。学会利用太空中的资源提供补给并制造产品是实现深空探索的前提,美航天局将在月球上测试类似技术。他说,可在月球上验证的技术还包括能源生产和储存、应对尘暴、医学支持等。(新华社)

新闻推荐

达索制造:“百年阵痛”催生“一代阵风”

2019年6月17日,第53届巴黎航展开幕式上,法国总统马克龙为达索飞机制造公司的“下一代战斗机/未来空战系统”全尺寸模型揭幕...

 
相关推荐