第4176回:獵戶座飛船戰神號,星座計劃載人探索

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星座計劃是米國國家航空航天局開發的一項已中止的載人航天太空探索計劃。2010年1月28日,美聯社報導,米國總管馬巴奧已經實際上擱置了重返月球計劃。 同年1月29日,一名白色宮殿太空問題顧問表示,重返月球計劃“已死”。有關法案於同年十月成為法律,本計劃宣告終結,但相關技術很可能會用於未來的太空探索計劃。

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整個計劃將包括一系列新的航天器、運載火箭以及相關硬件,將在包括國際空間站補給運輸以及登月等各種太空任務中使用。大多數星座計劃使用的硬件都會基於航天飛機的模式,儘管核心部件獵戶座航天器(曾稱為載人探索飛行器,Crew Exploration Vehicle,CLV)很大程度上受了阿波羅飛船的影響,使用乘員服務艙系統,而非一體化設計。

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星座計劃的運載系統將前所未有地同時使用地球軌道交會(Earth Orbit Rendezvous)和月球軌道交會(Lunar Orbit Rendezvous)。整個系統包括三部分:


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獵戶座乘員/服務艙(The Orion Crew & Service Modules,CSM)、月球著陸艙(Lunar Surface Access Module,LSAM)以及地球出發級(Earth Departure Stage,EDS)。運載系統中使用的火箭包括髮射無人設施的戰神5號(Ares V,將發射地球出發站外加月球著陸艙和其他貨物中的一項)以及發射載人航天器的戰神1號(Ares I)。

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獵戶座乘員服務艙(CSM)由兩個主要部分組成:圓錐形的乘員艙,與阿波羅指令艙的外觀和功能相似,能夠裝載四到六名宇航員。另一個部分是圓柱形的服務艙,用來裝載燃料、氧氣等補給。儘管獵戶座乘員服務艙的設計基於阿波羅指令服務艙,但在過去三十年中航天飛機以及私人航天器中積累的經驗將使獵戶座遠比阿波羅先進,


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比如:全屏控制座艙(glass cockpit)技術,改進的廢物處理(小型的野營式馬桶和男女通用的排洩管以取代使宇航員怨聲載道的塑料袋),以及在零海拔時艙內將使用氧氣-氮氣環境,而不是純氧——後者在1967年1月阿波羅1號的大火中已被證明極其易燃。

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乘員艙全新的返回系統將同時使用降落傘和安全氣囊,使其可以在地面降落;這一設計與俄羅斯聯盟和中國的神舟返回艙類似。而在米國早期的航天任務(水星、雙子星座和阿波羅)中,航天器每次返回都需要使用救援船隊,耗資巨大。新的對接艙門以及轉移隧道技術基於和平號和國際空間站中的設計,以取代阿波羅計劃時的插頭錐管形式。在新的設計中兩艘航天器使用同樣的對接艙,緊急情況下需要進行太空救援時,救援航天器可以和主航天器直接對接而不需要先進行一次艙外活動轉移(這一設計已在阿波羅-聯盟測試計劃中驗證)。

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另一個航天器的特點就是獵戶座乘員艙的可重複使用性。每一艘乘員艙最多可以使用十次,意味著航空航天局可以像航天飛機一樣建造一系列的乘員艙以保證長期不間斷使用。當然也不是所有部件都可以回收:由於乘員艙會在地面降落,進入大氣層後為了打開安全氣囊外部的隔熱板會被丟棄。


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海水對航天飛機之前的太空艙以及目前的航天飛機固態火箭推進器的腐蝕很大(儘管由於故障沉沒了的水星-紅石4號太空艙被打撈上來後並沒有過於嚴重的腐蝕現象),在地面上降落解決了這一問題。獵戶座乘員艙將由鋁鋰合金製造,以減輕質量並降低成本。乘員艙的大部分非關鍵部分都會被柔軟的諾梅克斯包裹。

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獵戶座服務艙(SM)與阿波羅計劃中的前身外形接近,但獵戶座服務艙更短、更輕(也由鋁鋰合金製造),並配有一對可展開的太陽能電池板以取代緊急情況下使用的燃料電池和相關的液態氫燃料罐。獵戶座航天器將依賴航天飛機使用的自燃燃料。由於自燃燃料的強腐蝕性,並不是航空航天局原本考慮使用液態氧和液態甲烷作為燃料,但液態氧和液態甲烷的技術尚不成熟,而獵戶座航天器將於2013年12月進行首次發射,航空航天局決定繼續使用自燃燃料,在月球著陸艙中使用液態氫燃料。

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使用液態氧和液態甲烷燃料將使航空航天局著手開發在火星、月球極地以及太陽系內其他甲烷含量較高的天體(特別是土衛六、冥王星,類似的矮行星,大部分外海王星天體,甚至是在太陽系外圍的柯伊伯帶及奧爾特雲)表面進行“現場”將資源轉化為燃料。乘員艙和服務艙的返回控制系統(Reentry Control System,RCS)和阿波羅航天器的返回控制系統完全一致,將和主推進系統一樣使用自燃燃料,但與阿波羅航天器不同的是,新的返回控制系統能夠在主推進器失靈的情況下將航天器帶回地球。主推進器將使用德爾塔2號火箭第二級子火箭的推進器,將由Aerojet公司製造。

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獵戶座航天器將由戰神1號(曾稱為載人探索飛行器)火箭送入近地軌道。戰神1號的技術將基於航天飛機的固態火箭推進器(Solid Rocket Booster,SRB)和航天飛機外燃料箱(Space Shuttle External Tank,ET),第一級子火箭使用固體燃料火箭推進引擎,使用五節固態火箭推進器。


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第二級子火箭使用液態氧和液態氫燃料,將使用改進後功率更大的J-2(曾在土星5號上使用)推進器。戰神1號原本將使用改進後的五節固態火箭推進器以及改進後的航天飛機主推進器(Space Shuttle Main Engine)的第二級子火箭,但設計並建造新型子火箭的高額費用使得航空航天局選擇了重新設計並更依賴現有的技術。

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發射後兩分鐘內,火箭將使用載人航天器中廣泛使用的發射-逃逸系統(launch-escape system,LES)。基於俄羅斯聯盟航天器和中國的神舟航天器的發射-逃逸系統直接固定在玻璃纖維製成的推進保護蓋(boost protective cover,BPC)上,推進保護蓋將被固定在乘員艙頂部。獵戶座航天器和阿波羅航天器使用同樣的推進保護蓋,將在發射後兩分半鐘內保護乘員艙以及諾梅克斯隔熱系統,將在第二級子火箭點火時被丟棄。

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獵戶座飛船(Orion)是米國國家航空航天局(航空門)研發的新一代載人航天器,其每一架可以承載4名宇航員。這是原有星座計劃中的一部分,該計劃旨在2020年將人類再次送往月球,並接著征服如火星等太陽系內目標。

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米國總管馬巴奧在2010年2月1日正式提議取消星座計劃,因為這一計劃是“超預算、進度落後而且缺乏新意”。有關法案於同年10月成為法律,星座計劃宣告終結。不過,獵戶座飛船的計劃獲得保留、現稱為Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV)。

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獵戶座於2014年12月5日進行第一次飛行。

“載人探索飛行器”(Crew Exploration Vehicle,CEV)原本是米國國家航空航天局所預定的名字,並打算在2006年8月31日公佈。可惜在2006年8月22日之前,國際太空站上的米國宇航員傑夫·威廉斯對地球無線電通話時無意中說溜了嘴,提到了米國國家航空航天局剛剛選定的最後名稱獵戶座,消息很快傳播開來。因此,米國國家航空航天局只得在2006年8月22日正式公佈獵戶座這個名字。

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該名稱來自於獵戶座,而獵戶座是天空中最明亮的星座之一,也是大家十分熟悉而且極易辨認的星座。而該代號也曾用在約翰·楊和查爾斯·杜克所乘坐過的阿波羅16號的登月艙,該登月艙在1972年4月的時候降落在月球的表面。

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獵戶座飛船的外貌與阿波羅飛船相似,但內部空間比阿波羅飛船大2.5倍,最多可容納6名宇航員,融入了電腦、電子、維生系統、推進系統及熱防護系統等領域的諸多最新技術。同航天飛機比,獵戶座的使用成本更加低廉,安全係數也提高10倍,而且與航天飛機一樣可以回收再用。

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儘管它是米國新一代的載人飛船,但不少外界人士認為,它深受早期阿波羅飛船的設計思路影響,甚至有人說,它就是2.0版的阿波羅飛船。

獵戶座飛船將替代航天飛機的計劃,並要求現有航天飛機在2010年前退役。這是繼航天飛機計劃以後的另一個里程碑,太空探索方面的一大步。

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按照計劃,獵戶座飛船將會在肯尼迪太空中心的39號發射場進行發射。該發射場的39A發射臺目前被用於發射航天飛機,而39B則正在進行適應發射戰神火箭的改造。米國國家航空航天局將在2011年進行最後一次航天飛機發射之後,用該飛船來執行載人航天任務。其首次任務被定於在2015年執行,之後將用於訪問國際太空站。如果商業軌道運輸服務出現問題無法使用,則該飛船將會替代執行國際空間站的後勤運輸任務。此後,獵戶座飛船將會作為載人月球及火星計劃中的一個關鍵裝備。

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飛船並沒有機翼和尾翼,不再像航天飛機那樣通過滑翔方式返回地球,而是像飛船那樣通過降落傘降落,因而不需要複雜的氣動外形和防熱系統,可提高返回時的安全性。


發射時飛船將與火箭串聯在一起,即飛行器在火箭的頂部,而不像航天飛機那樣與火箭並聯,所以能遠離燃燒的發動機和墜落的碎片造成的危險,完全避開泡沫材料脫落的威脅。

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設置有載人火箭常用的‘逃逸塔’系統,一旦在發射時出現故障,引發燃料爆炸,可迅速將飛行器分離出去,通過降落傘安全降落。這些措施可使太空飛行事故率從以往航天飛機1/220降低為現在的1/2000,提升了安全係數。

借鑑俄羅斯飛船的經驗,把人、貨分開運輸,這樣既安全又經濟。

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據《週刊時代》報道,獵戶座飛船中與阿波羅飛船相比,既有相同點,也有不同之處:

空間更大,能攜帶4到6位宇航員,而阿波羅飛船最多隻能承載3名宇航員。

裝備有太陽能電池板,這將大大減少使用燃料電池和普通電池。



既能像阿波羅飛船一樣降落於水中,也能依靠降落傘在乾燥的沙漠地區著陸。

由高科技合成材料製成,重量顯著降低,而具有強大處理能力的電腦令它的“大腦”更發達。

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2004年1月14日,時任米國總管的喬治·沃克·什布對外宣佈了太空探索遠景計劃,其中包括了當時被稱為“載人探索飛行器”的獵戶座飛船:……我們的次要目標是在2008年開始開發並測試新一代的飛船——載人探索飛行器,然後在2014年之前實施其首次載人航天任務。載人探索飛行器將可以替代(屆時業已)退役的航天飛機,將宇航員及科學家運送至太空站中,但其主要目標是將宇航員運送到地球軌道之外的其它地方。這一飛船將是自阿波羅指令艙以來的首個同類型航天載具。……

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製造獵戶座飛船的部分原因是哥倫比亞號航天飛機和之後的哥倫比亞號事故調查委員會的調查報告,以及白色宮殿對米國航天載人太空任務現存問題的反思。它完全替代了還在概念階段的軌道太空飛機(Orbital Space Plane,OPS),後者是之前X-33試驗機計劃失敗後被提出來作為航天飛機的頂替方案。

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在米國國家航空航天局前局長肖恩·奧基夫卸任後,該局的採購計劃和策略發生瞭如上所述的重大變化。而在2004年7月,邁克爾·格里芬被任命為太空總署署長之前,他以組長之一的身份參與了一個行星學會的研究“將人類送至更遠的太陽系空間”,該研究為星座計劃提供了一個可負擔且可實現的實施策略,因此可以從中探知未來獵戶座相關計劃的可能發展方向。


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由於格里芬是該研究的其中一個組長,因此可以推斷他認同該研究的結論。而在他當上局長後也以實際行動支持達成該計劃的目標。

根據執行概述,該研究制定了一個“分階段將人類探索範圍延伸至低地球軌道空間以外的方法”,並具體建議分為如下三個階段:

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“將重心放在開發新一代載人探索飛行器(CEV),完成國際空間站,以及退役過時的航天飛機之上。其中,在完成了國際太空站米國艙核心之後(大約需要6到7次的飛行任務),以及滿足其它合作成員對完成國際太空站的需求所必須提供的最少附加分型任務之後,航天飛機將會盡快退役。航天飛機退役將會導致米國低軌道載人太空能力的缺失,而於此同時,退役所節省出來的資金,將用來加快新一代飛行器的開發計劃,以儘可能減少甚至消除這一空缺時間。”

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“必須開發更多附加組件,包括提高運載系統的功率以適應需要飛行數月的行星際載人太空探索擴展任務;以及居住艙、實驗艙、燃料模塊和推進模塊,以適應將人類用送至月球、火星、拉格朗日點和某些近地小行星附近的目標。”

“載人行星著陸器的開發將在本階段完成,以允許實施人類登陸月球,進而於2010年登陸火星的任務。”

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載人探索飛行器的原始策略後來出現了若干修改,這在米國國家航空航天局探索系統架構研究中進行了相關說明,相關的研究結果在2005年9月19日的新聞發佈會上公佈。該研究建議2014年開始進行獵戶座的載人飛行任務,並認同採用月球軌道集合的方法登陸月球。其中,低地球軌道版本的獵戶座飛船,則可以將4到6人運至國際空間站,而登月版本則可以承載4人,登陸火星的版本可以承載6人。與此同時,還會發展一型類似於俄國進步號飛船的無人貨運飛船版本。

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2006年9月,米國國家航空航天局選定洛克希德·馬丁為獵戶座的合約商,後者同時也是當前宇宙神五號運載火箭外掛燃料箱的合約商。

獵戶座的返回艙重達12噸,這幾乎是阿波羅指令艙的兩倍。和阿波羅指令艙一樣,它也可以與一個服務模塊連接,以提供諸如生命維持以及飛船推進等功能。獵戶座的外殼類型和阿波羅號的相似,而隔熱盾則與海盜號類似,這和航天飛機這種帶有機翼的升力體結構完全不同。需要特別說明的是,它的燒蝕式隔熱盾在每次使用之後便會拋棄,這與阿波羅的設計類似,而返回艙本身則可以重複使用大約10次。

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獵戶座的著陸路方式則被設計為在陸地上著陸,而不是在海上著陸。採用這類著陸方式還包括俄國的聯盟號飛船,以及中國的神舟號飛船。不過在緊急情況下,它也可以在水上著陸。目前已選定的可用著陸點包括加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地,內華達州的卡森平原,以及華盛頓州的摩西湖市。在西部海岸選擇找陸點可以讓大部分的著陸路徑在太平洋上空,從而避開了人口密集的地區。

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登月任務的開發計劃在2010年航天飛機退役後立即開始提速。其中的月球表面登陸模塊(登月艙)以及重型起飛推進器會同時並行開發,並且在2018年即進入可以執行任務的狀態,並最終於2020年在月球表面著陸。登陸艙與阿波羅登月艙相比大很多,可以攜帶重量高達23噸的載籌抵達月球表面,甚至比整個阿波羅登月艙還要重。這麼大載籌重量,甚至可以用於支持長期有人照料的月球基地。這一大載籌的特性,對於運送大量物資和科研設備至月球表面基地來說,是非常有意義的。

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和阿波羅登月艙一樣,獵戶座的登月艙也包含降落和起飛兩個過程。在起飛階段,登月艙可以承載4人至環月軌道。按照原來的計劃,登月艙應當使用使用甲烷-氧氣燃料作為推進劑。在這一個基礎上,還會衍生出結構近似的,用於火星任務的著陸器。選用甲烷作為燃料的一個重要原因是,它可以通過應用原位資源利用的理論方法在火星土壤中獲得,而無需從地球運送過去。但由於該型推進系統仍然處於雛形階段,為了避免因此拖後登月計劃的整體進度而改為使用液氧-液氫燃料。

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米國國家航空航天局計劃獵戶座飛船的首次飛行將在2014年或之前,屆時宇航員將乘坐它飛往國際空間站,接下來在2020年之前,將首次執行飛往月球的任務。隨後,米國將改進獵戶座飛船和推力更大的運載火箭實現火星登陸,並飛往更遙遠的太空。

2006年7月下旬,米國航天局的第二次設計評審,導致了飛船設計的重大變化。 起初,米國國家航空航天局想使用液體甲烷(LCH4)作為獵戶座飛船(SM)的燃料,但是因為氧氣/甲烷動力的火箭技術還不成熟,並且需要在2012年發射獵戶座飛船,其在2006年七月下旬批准換成了自燃式推進器。該替換使得米國國家航空航天局能在2011年前對獵戶座飛船和戰神I號火箭進行安全評估,並且能夠填補將於2010年退役的航天飛機和第一次獵戶座飛船的載人飛行之間潛在的空缺。

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2007年4月20日,米國國家航空航天局和波音公司簽訂了獵戶座飛船合同的一項修改。更新後的合同延長了獵戶座飛船計劃2年設計時間,加入了2次獵戶座飛船發射中斷系統的飛行測試,並且刪除了能對國際空間運送密封貨物的原始設計。2007年5月《太空日報和防禦報道》中的一片文章指出,


被稱為結構“606”的獵戶座飛船登月艙的最新設計修訂本中,服務模塊會有一個外部的面板,其會在戰神一號運載火箭火箭的第二次點火階段後不久就脫落。相比之前的結構“605”,這項設計會節省1000磅的重量。 2007年8月5日,一份報告稱安全氣囊著陸系統從下一輪獵戶座飛船的設計(代號607)中移除了,其考慮到節省總重量,改成在任務結束時使用阿波羅形式的返回艙。

2009年9月8日,馬巴奧晸府委託載人航天計劃委員會發布了有關多個米國晸府載人航天計劃的長期規劃檢討簡報。其中需要實現的多個目標包括:對國際空間站的支持,低地球軌道以外空間(包括月球)的任務進展,以及商業空間工業的利用情況等。這些目標必須在有限的預算內實現。

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這份檢討簡報中需要考慮的參數包括“人員及任務的安全性、生命週期成本、開發時間、對國內空間產業根基的衝擊、促進創新鼓勵競爭的潛力、從當前載人航天飛行系統過渡到未來系統所產生的影響和衝擊”。此外還會考慮到研究及開發量的估算,以及“為支持各種載人航天飛行活動所需要的輔助機器人活動”,並探討2016年之後延長國際空間站運作時間的各種選項。

什布總管在2005財年要求的預算中,包括了“4.28億美元的預算用於開發新一代載人探索飛行器的星座計劃(5年內總計66億美元)”,這一預算在2004年11月的國會會議中全額通過了。

2006財年的預算要求為7.53億美元,用於繼續開發載獵戶座飛船。而依照截至2005年的開發情況看,其總預算估計為150億美元。

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洛克希德·馬丁在2006年8月31日獲得了獵戶座計劃合同中最初的“時間表A”部分,該部分價值39億美元,將持續執行至2013年。合約中更多可選開發的“時間表B”部分,則可能價值高至35億美元。

雖然迄今為止該計劃得到了充分的資金保障以及眾議院的支持,仍然存在航天飛機復飛計劃成本升高導致的投入獵戶座開發的資金出現極端困難的可能性。關於這個問題,也曾經討論過是尋求國會提供航天飛機額外開銷的特殊資金,還是讓私人企業參與到獵戶座的開發和運作中。到2025年為止,不考慮通貨膨脹因素,以及給米國國家航天局增加的額外預算,預計的總預算額為2100億美元。

而空間探索系統架構研究對截至2025年的總成本的估算為2170億美元,比預算僅多出70億美元。實際的最終成本可能會比這個估計更低,因為這個估算包括了為發射獵戶座的運載火箭中的地球出發級開發全新的引擎,而實際上可能會採用J-2引擎的衍生型號。

白色宮殿的奧古斯丁委員會預計,在獵戶座及戰神一號開發完畢之後,還會發生每次發射近10億美元的成本。

設計與結構:獵戶座飛船“載人及服務模塊”(CSM)的結構包括兩個主要的部分:一個圓錐形的載人艙,以及一個圓柱形的服務艙。後者除了提供飛船的推進動力之外,還提供額外的供給。這兩者都是在1967年至1975年執行任務的阿波羅號飛船命令及服務模塊的基礎上進行設計的,除此以外,還參考了航天飛機計劃中所衍生出來的新型技術。探索系統任務部綜合辦主任尼爾·伍德沃德認為“使用現有技術和解決方案能降低風險”。

載人模塊:獵戶座飛船的載人模塊計劃由洛克希德·馬丁公司建造,可以容納四至五名機組人員。與之對比,阿波羅飛船的載人模塊只能接載三名人員,但航天飛機則可載七名人員。雖然獵戶座飛船採用了與六十年代開發的阿波羅飛船相近的設計理念,其載人模塊將會使用數項較為完善的技術,包括:

“玻璃駕駛艙”數字化控制系統衍生于波音787飛機中的駕駛艙;類似俄羅斯進步號飛船和歐洲自動運載飛船的自動對接系統,該系統允許在緊急情況下由宇航員全權控制。此前的其他米國飛船,如雙子座、阿波羅飛船,以及航天飛機等,在進行對接時都需要手動操作;

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過的不分性別的“便溺管”。其中航天飛機的“便溺管”系統是基於天空實驗室上的系統開發的,而國際空間站的系統則是基於聯盟號、禮炮和和平號國際空間站的同類系統。因此,在該飛船中將徹底取消遭人恨的“阿波羅袋子”。之所以稱為“阿波羅袋子”,是因為阿波羅飛船上的宇航員必須使用這種“設備”。該“設備”其實就是一個開口處有粘性的塑料袋,排便時需要將其粘貼在屁股上,然後再進行排便;

一個氮氣/氧氣混合空氣環境,保持海平面的大氣壓(101.3kPa),或者稍低(55.2至70.3kPa);一個比之前任何載人飛船更加先進的計算機系統。

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該模塊的另一個特性是可以部分重複使用。米國國家航空航天局計劃讓每一個該模塊可以執行最多10次飛行任務,以便能形成包含載人及無人駕駛的獵戶座飛船船隊。無論是載人模塊還是服務艙,都將會使用鋁合金來建造。這種材料已被應用於航天飛機的外部燃料箱、德爾塔-4運載火箭以及宇宙神-5運載火箭的建造上。整個模塊的隔熱方式,和飛船中其它非關鍵部位如貨艙門是一樣的,都是用諾梅克斯材料製成的隔熱氈進行包裹。可重複利用降落傘是基於阿波羅號及航天飛機固體助推器的降落傘進行設計的,並同樣使用了諾梅克斯布料來製作。獵戶座的載人模塊只能夠通過在水上降落來實現回收,這也是載人飛行任務時唯一可行的在地球上降落的方式。

為了使獵戶座飛船能夠與國際空間站或者其它星際飛船對接,對接系統採用了新的低衝擊對接系統設計。該設計是航天飛機上所使用的通用對接環的簡化版本,有趣的是航天飛機上的這一系統其實是源自於1975年俄羅斯為阿波羅-聯盟測試計劃而設計的對接系統。飛船及對接接合器均設置了水星號和阿波羅號上所使用的發射逃逸系統,以及源自阿波羅飛船上的玻璃纖維推進器保護罩。升空過程中的前2%時間內出現問題,這些裝置將保證載人模塊能安全逃逸。

獵戶座載人模塊的形狀與阿波羅號指揮艙類似,是一個頂角為57.5°的圓臺體。其投影直徑為5.02米,長度為3.3米,重8.5噸。它的總體積將會阿波羅號的2.5倍,內部空間容積約為5.9立方米,可承載4至6名宇航員。經過長期的研究,米國國家航空航天局決定選用低密度碳化燒蝕材料(Avcoat)作為重返大氣層時的熱盾材料。低密度碳化燒蝕材料是由玻璃纖維及酚醛樹脂構成的蜂窩結構,其中填充以石英纖維。該材料曾在阿波羅計劃中使用,並在航天飛機早期飛行任務中用在了特定的部位。

技師正在小心的將一個獵戶座飛行測試模塊移動至飛機上以便運輸。該模塊在發射臺上第一次發射來進行終止飛行測試。阿連特技術系統公司(ATK)在2008年11月20日成功的進行了第一次發射終止試驗。該逃逸系統的引擎能提供2,200千牛的推力,以便在發射場上,或者發射後高度在91公里之前發生緊急情況時進行逃逸動作。這個逃逸測試是該引擎在上述範圍內出現的逆向氣流範圍之內進行的第一次測試。

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這一次逃逸點火試驗對引擎和其他組件進行了一系列的測試,該測試是為了在2009年春天進行下一個主要的、具有里程碑性質的試驗做準備。後者是一次全尺寸的實物模型試驗。

2006年,航空門與洛克希德·馬丁公司簽訂協議,開始研發“獵戶座”飛船。“獵戶座”飛船的研發目標是將航天員帶出近地軌道,它由三個主要部分組成,首先是發射中止系統(LAS),如果發射過程中發生事故,它會把飛船和火箭分開;還有乘員艙,是航天員生活和工作的地方;以及一個服務艙和推進系統,這對乘組來說至關重要,因為它可以提供生命保障和動力支持。獵戶座飛船深受早期阿波羅飛船的設計思路影響有如下鮮明的特點:

載人探測飛船的載人艙直徑更大(為5米,而阿波羅號飛船為1.2米),能搭載更多人和貨物。載人探測飛船尾部的隔熱層為燒蝕材料,將在飛行中燒蝕蒸發。隔熱層最多可修復並重復使用10次。

載人探測飛船上的氣囊確保飛船既可以在陸地回收,也可以在海上回收。空間能攜帶4到6位宇航員。

第4176回:獵戶座飛船戰神號,星座計劃載人探索


裝備有太陽能電池板,這將大大減少使用燃料電池和普通電池。依靠降落傘既能在水中著陸,也能在乾燥的沙漠地區著陸。

由高科技合成材料製成,重量顯著降低,融入了電腦、電子、維生系統等領域的諸多最新技術。月球巡航速度更快,重返大氣層時的速度高達11千米/秒。

2009年3月2日,一個先行製作好的逃逸模塊的試驗品,從蘭利研究中心運往新墨西哥州的白沙導彈靶場進行測試。這一個探路先鋒除了含有一個真實的逃逸模塊之外,還包括了獵戶座的實物大小模型。在導彈靶場將會製作一個14米高的火箭,以進行第一次發射臺終止逃逸試驗。

2019年7月2日,獵戶座測試飛船從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地的航天發射場發射升空。測試飛船飛到了近10公里的高度時,中止程序啟動,發動機中止,並將航天座艙與火箭分離,將航天員艙彈射出去,使其成功墜入大西洋。

第4176回:獵戶座飛船戰神號,星座計劃載人探索


2019年7月2日,“獵戶座”飛船通過了全應力試驗,8月22日,進行了獵戶座飛船發射中止系統的姿態控制發動機靜態點火測試,以確保它的發射中止系統能夠擺脫加速中的火箭,把乘員艙拉到安全的地方。

“獵戶座”飛船造價昂貴, 航空門與洛克希德·馬丁公司簽訂的獵戶座航天器生產合同中,為“獵戶座”飛船訂購6至12艘密封艙,滿足2030年之前執行“阿耳忒彌斯”月球開發項目的任務需求。首批訂購的3艘密封艙將用於執行“阿耳忒彌斯3-5”任務,總價值27億美元。航空門還計劃在2022財年增訂3艘密封艙,執行“阿耳忒彌斯6-8”任務,總價值19億美元。

獵戶座飛船現正在航空門位於俄亥俄州的梅溪站(lum Brook Station),進行最後一次主要的測試。梅溪站是世界上最大的真空室(vacuum chamber),測試分兩個階段,從熱力實驗開始,為期60天,獵戶座飛船將承受零下250至300華氏度的極端溫度,模擬太空中的極端環境。第二個階段是電磁干擾及兼容性試驗,這項實驗持續約14天,這項測確保獵戶座飛船上的電子設備可以同時正常工作。

第4176回:獵戶座飛船戰神號,星座計劃載人探索


Jumbo Huang Notes: Orion (officially Orion Multi-Purpose Crew Vehicle or Orion MPCV) is a class of partially reusable space capsules to be used in NASA's human spaceflight programs. The spacecraft consists of a Crew Module (CM) manufactured by Lockheed Martin and the European Service Module (ESM) manufactured by Airbus Defence and Space. Capable of supporting a crew of six beyond low Earth orbit,

Orion can last up to 21 days undocked and up to six months docked. It is equipped with solar panels, an automated docking system, and glass cockpit interfaces modeled after those used in the Boeing 787 Dreamliner. A single AJ10 engine provides the spacecraft's primary propulsion, while eight R-4D-11 engines, and six pods of custom reaction control system engines developed by Airbus, provide the spacecraft's secondary propulsion. Although compatible with other launch vehicles, Orion is primarily designed to launch atop a Space Launch System (SLS) rocket, with a tower launch escape system.

Orion was originally conceived by Lockheed Martin as a proposal for the Crew Exploration Vehicle (CEV) to be used in NASA's Constellation program. Lockheed Martin's proposal defeated a competing proposal by Northrop Grumman, and was selected by NASA in 2006 to be the CEV. Originally designed with a service module featuring a new "Orion Main Engine" and a pair of circular solar panels,

the spacecraft was to be launched atop the Ares I rocket. Following the cancellation of the Constellation program in 2010, Orion was heavily redesigned for use in NASA's Journey to Mars initiative; later named Moon to Mars. The SLS replaced the Ares I as Orion's primary launch vehicle, and the service module was replaced with a design based on the European Space Agency's Automated Transfer Vehicle. A development version of Orion's CM was launched in 2014 during Exploration Flight Test-1, while at least four test articles have been produced. As of 2020, three flight-worthy Orion spacecraft are under construction, with an additional one ordered, for use in NASA's Artemis program; the first of these is due to be launched in 2021 on Artemis 1.

The Constellation Program (abbreviated CxP) is a cancelled crewed spaceflight program developed by NASA, the space agency of the United States, from 2005 to 2009. The major goals of the program were "completion of the International Space Station" and a "return to the Moon no later than 2020" with a crewed flight to the planet Mars as the ultimate goal. The program's logo reflected the three stages of the program: the Earth (ISS), the Moon, and finally Mars—while the Mars goal also found expression in the name given to the program's booster rockets: Ares (the Greek equivalent of the Roman god Mars). The technological aims of the program included the regaining of significant astronaut experience beyond low Earth orbit and the development of technologies necessary to enable sustained human presence on other planetary bodies.

Constellation began in response to the goals laid out in the Vision for Space Exploration under NASA Administrator Sean O'Keefe and President George W. Bush. O'Keefe's successor, Michael D. Griffin, ordered a complete review, termed the Exploration Systems Architecture Study, which reshaped how NASA would pursue the goals laid out in the Vision for Space Exploration,

and its findings were formalized by the NASA Authorization Act of 2005. The Act directed NASA to "develop a sustained human presence on the Moon, including a robust precursor program to promote exploration, science, commerce and US preeminence in space, and as a stepping stone to future exploration of Mars and other destinations." Work began on this revised Constellation Program, to send astronauts first to the International Space Station, then to the Moon, and then to Mars and beyond.

第4177回:星際爭霸母巢之戰,暴雪即時戰略遊戲


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