如果不出意外,美国新一代登月火箭弹将在美国东部地区时长8月29日配备“猎户座”宇宙飞船起飞,实行没有人绕月航行测试任务。
新一代登月火箭弹“新”在何处?以前创出人们登月光辉历史的美国,为什么要重回月球?解放日报·上观新闻记者报道了上海航宇学好杰出航天科普权威专家、上海市航宇工程项目研究室陶建中研究者。
【 “与‘土星五号’对比,新火箭弹没什么特别大的发展”】
本次使用的美国新一代登月火箭弹“外太空发射装置”,斥资约200亿美金,后面也将用以火星登陆等载人航天飞船深空探索每日任务。
“外太空发射装置”是一个二级火箭弹,不仅有“上面级”,还有一个逃逸塔。所说上面级,是多级火箭之上的那一部分,坐落于火箭发动机和航天飞机中间,可数次运行打火,将一个或几个荷载送进特定路轨,被称作“外太空大巴”或“外太空游览车”。
“外太空发射装置”有三个型号规格,各是SLS1、SLS1B和SLS2。近地轨道运输能力是一个考量火箭弹的重要因素,本次用以发送的SLS1近地轨道运输能力做到70吨,太空运输能力27吨。SLS1B和SLS2的近地轨道运输能力各是105吨和130吨,和我国已经研制出重型运载火箭长征九号非常。
“‘外太空发射装置’与‘土星五号’的推动力非常,从作用来看,没什么特别大的发展。”陶建上说。“土星五号”是美国至今最庞大月球检测计划“强仕计划”所采用的火箭弹,其起降推动力为4000多吨。“土星五号”称得上航天史上最出色的重型火箭,从论述到试飞只用了6年的时间。
重型火箭试飞的风险较高,除去本身技术性要扎实,还需要承受当然气象要素的挑战。“外太空发射装置”第一个发射窗口将在美国东部地区时长8月29日8时33分(中国北京时间20时33分)打开,连续2钟头。假如错过了这一发射窗口,第二个和第三个发射窗口将在美国东部地区时长9月2日12时48分和9月5日17时12分打开,各自不断2个小时和1钟头30分。
假如本次火箭升空成功,“猎户座”宇宙飞船将在10月10日返回地球。“猎户座”宇宙飞船此番搭载了3个航天员的人体模型,为下一步载人飞行累积数据与工作经验。
【“强仕计划”完成6次载人登月,当中3次用了月球车】
美国重回月球的计划被称之为“阿耳忒弥斯计划”。在希腊神话中,做为月亮女神的“阿耳忒弥斯”,是卡俄斯“强仕”的双胞胎姐妹。这一取名还喻意了可实现首名女性宇航员登月。
提到“阿耳忒弥斯计划”,必须回顾一下“强仕计划”。
1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林成为了第一个进入太空得人。这深深影响了美国。在这以前的1957年,前苏联还在于美国2个月,研发发送了全人类第一颗人造地球卫星。不甘在太空竞赛中连续不成功的美国,开启了“强仕登月计划”。这一计划起源于1961年5月,至1972年12月完毕,历经11年,斥资255亿美金。1969年7月16日,“木星5号”火箭发动机载满“强仕11号”宇宙飞船从美国肯尼迪航天中心起飞,正式开始人们初次登月的新征程。美国航天员尼尔纪元·奥尔登·阿姆斯特朗,变成第一个踏入月球得人。
从强仕11号到17号,除开强仕13号贴近月球后发生储氧管发生爆炸,迫不得已进到回到路轨,“强仕计划”完成6次载人登月,当中3次用了月球车,并且从月球带到总计381kg土壤和岩层。
美国载人登月抢占先机后,错过造就历史机遇的俄国又持续4次遭受大中型火箭发射失败,此后对载人登月怅然若失。“而没了强有力竞争对手美国,在一次次登月以后,感觉一直反复我也没有太大含意,因此结束‘强仕计划’。”陶建上说。
【“本次美国重回月球,旨在综合利用月球网络资源”】
在美国总统任总理期内,美国的航空航天体系进行了调节,低轨道发送和国际太空站的经营由民企来“承揽”,而美国国家航空航天局(NASA)主要从事深空探测。
沉静了一段时间后,直至21世纪,月球再度“繁华”下去。日本国、印度的、欧盟和中国都建立了探月计划,而美国也打算重回月球。
“本次美国重回月球,旨在综合利用月球网络资源。”陶建中详细介绍,太阳光裂变的时候会造成很多氦原子和放射性核素汽体,即氦-3。当太阳风碰着地球上,能被地磁场方向及地球大气层遮挡,因而地球上的氦-3的储藏量并不多,而月球没有空气遮挡太阳风,累积了很多氦-3,这是非常好的可控核聚变原材料。除此之外,月球上还有其他的丰富多样的矿产地,还可以在月球上基本建设产业基地,生产制造航天飞机,进而变成去火星的梯子。
“虽然美国2011年便开始策划重回月球的解决方案,但相比强仕计划节奏慢了很多,原本最开始计划2024年完成载人登月,以后不断延迟时间计划并追加预算,到现在已经斥资370亿美金。”陶建上说。假如美国本次没有人绕月航行成功,下面将有步骤地完成载客绕月和载人登月。