动态新闻

2015-02-27 08:22
航天器工程 2015年5期
关键词:小行星飞船火箭

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NASA发现火星液态水

火星表面

据新华网2015年9月29日报道,美国东部时间2015年9月28日上午11时30分,NASA宣布在火星表面发现了有液态水活动的强有力证据。这张火星山丘上的“季节性斜坡纹线”表示火星表面有液态水的存在,这为在火星上寻找生命提供了新线索。自2006年以来,美国“火星勘测轨道器”(MRO)多次在火星山丘斜坡上发现手指状阴影条纹。它们在火星温暖的季节里出现,并随着温度上升而向下延伸,到了寒冷季节就消失。NASA将其称为“季节性斜坡纹线”,并认为这种奇特的季节性地貌由盐水流造成,研究人员分析了“火星勘测轨道器”获取的火星表面4处地点“季节性斜坡纹线”的光谱数据,发现这些阴影条纹达到最大宽度时便出现水和盐矿物的光谱信号。不过,研究人员并没有提到火星上的液态水从何而来,猜测可能是融冰、地下蓄水层、火星大气层水蒸气或者它们的综合作用。火星是太阳系中最像地球的行星,而液态水是支持生命存在的必要条件,新发现无疑再次激起人们对火星生命的遐想。

ATK公司或在2017年前完成“国际空间站”补给任务

据中国载人航天工程网2015年9月8日报道,改进型的天鹅座飞船将于2015年11月为“国际空间站”运送首次补给。ATK公司再开展4次发射任务,就能完成与NASA签署的货运补给计划。据悉,新的天鹅座飞船改进了其对“安塔瑞斯”以外火箭的兼容性,使得飞船可以使用宇宙神-5火箭来执行货运任务,向“国际空间站”运送的载荷增加了约0.3 t。新的飞船则拥有一个更长的加压货物舱,内部总体积由18 m3增至27 m3,其运用新的太阳电池阵,替换传统的平板阵,飞船还采用了不同的电池单元,使用了一种超轻材料,在储存相同能量的情况下,电池阵的质量更轻。改进型天鹅座飞船可使ATK公司执行第7次任务时就达到总体运输质量要求。

NASA选择大学研制微型月球轨道器

据中国载人航天工程网2015年9月8日报道,NASA选择亚利桑那州立大学(ASU)负责设计、建造和运行1个微型月球轨道器。探测器名为“月球极区氢测绘仪”,其大小与一个鞋盒相同,质量约13.6 kg,是新一代微小型、低成本的探测器,属于NASA“立方星”任务的一部分,预计任务周期2个月,环绕月球轨道140圈,主要任务是探测月球南极水冰,并绘制水冰分布图。ASU将于今年10月份开始建造探测器,但发射日期不确定。预计探测器获得的数据,将帮助科学家解答月球上水冰的起源,了解水冰的位置,以及未来可能的载人月球任务。

NASA计划开展核动力火箭飞行试验

据航空航天日报2015年9月7日报道,NASA近日再次评估了利用核热火箭(NTR)执行深空任务的可能性。核热火箭与化学推进剂火箭相比,不仅能产生更高的推力,还能节省大量任务时间和成本,这对NASA有很大吸引力。目前,NASA正在资助一个核热火箭技术研发项目,计划在10年内实现一台小型核热火箭发动机的飞行试验。该项目的关键问题在于试验机的尺寸、地面试验地点以及相关选项。发动机的地面试验将在2022年左右进行。之后,NASA将进行发动机推力3.4 t或7.5 t的飞行试验,试验任务是飞越月球。根据设想,月球飞越试验将由德尔塔-4火箭发射。NASA将7.5 t的发动机作为首选,3台此类型的试验发动机组合,可支持重复使用的月球货运、载人登陆和小行星勘探任务。

NASA提出探索彗星或小行星的新方法

据环球网2015年9月6日报道,NASA喷气推进实验室(JPL)构思出一种探索彗星和小行星的简单方法,即利用鱼叉加绳索让探测器勾住快速移动的太空岩石,搭上彗星或者小行星的“便车”,在太阳系中探索。目前,让探测器在小行星着陆十分困难,在接近小行星到着陆的过程中需要消耗大量推进剂,而JPL的构思则避免消耗燃料,通过投出带鱼叉的长线,将探测器和小行星固定,等两者同速后,探测器再缓慢收卷系绳,让自己降落在小行星上。工程师正在考虑绳索的制作材料,预计绳索长度将在100 m~1000 km之间。

NASA研制“刺猬”机器人发展小行星表面探测能力

据NASA网站2015年9月4日报道,目前,NASA喷气推进实验室(JPL)与其他院校共同研制了名为“刺猬”的新型机器人(见封二),可用于小行星表面探测。“刺猬”的样机有8个刺、3个飞轮,平台质量约5 kg,携带相机、光谱仪等载荷后总质量约9 kg。外形为立方体,每个面都可用于着陆,依靠周围的刺在天体表面跳跃或翻滚运动,并依靠内部飞轮制动。这些刺同时也是热探头,能够测量天体表面温度。机器人将先通过长距离跳跃移至目标大致区域,再通过翻转缓慢接近目标,还能够从表面强力跳起,摆脱沙坑等不利地形。目前,研究人员正在研究“刺猬”的自主探测能力,利用绕目标天体轨道上的轨道器进行数据中继,其制造成本比传统巡视器低,立方体构型也更便于携带,轨道器可一次性或分阶段释放多个“刺猬”对特定区域开展探测任务。

“猎鹰”重型运载火箭将在2016年发射

据美国航天新闻网2015年9月2日报道,Space X公司表示,“猎鹰”重型运载火箭将于2016年进行首次发射。据悉,首次发射将是试验任务,不搭载有效载荷。2016年9月,公司将使用“猎鹰”重型火箭为美国空军的太空试验项目-2发射37颗卫星,还计划在2016年底前,使用该火箭为国际海事卫星组织和美国卫讯公司发射卫星。“猎鹰”重型火箭能将质量约53 t的有效载荷送至低地球轨道,火箭使用3个猎鹰-9火箭第一级的芯级,包括总计27台“默林”发动机,并对结构做出一些改进,以将3个芯级连接起来。目前,Space X公司正在翻新肯尼迪航天中心的39A发射场,以支持“猎鹰”重型火箭任务和“龙”飞船,发射场预计于2015年11月恢复运行。而且,公司正致力于研制更大型的名为“猛禽”的火箭发动机,以用于公司的下一代火箭。

NASA完成对RS-25发动机的第1个试验系列

据NASA网站2015年8月28日报道,NASA完成对RS-25发动机的第1个试验系列,点火试验持续了535 s。这一试验系列旨在确保RS-25发动机能够满足航天发射系统(SLS)火箭的性能需求,在更高的推进剂入口压力和更低的温度下正常工作。此外,试验验证了新型控制器的功能,改进的控制器可提供火箭与发动机间的通信,该控制器依靠发动机对指令的反馈,将数据传输回给火箭,从而调整推力及燃料混合比,并监测发动机的健康状态。新的控制器可提供现代化的电子系统、架构和软件,它将提高SLS火箭的可靠性和安全性,并具备在未来数十年内更新采用电子器件的能力。2015年秋天,NASA将对4台RS-25发动机和SLS火箭的芯级展开试验,以模拟火箭的发射过程。

美国首个小行星采样将安装3台相机

OCAMS相机系统

据腾讯网站2015年8月26日报道,近日,洛克希德-马丁公司将在NASA小行星采样任务的探测器上安装3台负责拍摄和绘图的相机。该系统名为OSIRIS-Rex相机组(OCAMS),最大的相机PolyCam是一台小型望远镜,能远距离拍摄,并可获得采样地点的高分辨率图像;MapCam相机可以搜寻贝努小行星周围的人造卫星和灰尘羽流,绘制小行星颜色,并提供地形图像;SamCam相机将记录小行星样本获取活动和样本采集过程。采样任务探测器计划2016年9月发射,2018年到达直径约500 m的“贝努”小行星并进行探测,2030年将样本返回至地球。

NASA开始实施大型结构系统太空装配项目

据中国航天科技信息网2015年8月25日报道,NASA开始实施大型结构系统太空装配(SALSSA)项目,旨在实现大型模块化结构系统在太空中的自动装配、服务保障、翻新、重构以及重复使用。NASA希望通过新型装配与再设计模式提高航天器性能,同时降低未来任务的成本和风险。SALSSA项目将面向3类可升级和重构的系统进行太空装备,包括大型太空天文台、太阳能推进系统(SEP)的兆瓦级太阳电池阵,以及火星任务组部件的重复使用。SALSSA团队将从已有的、最新的及即将出现的数字化材料、结构装配和制造模式、结构连接方法、机器人装配和控制等技术中识别出需求的工艺和技术,它们具有跨领域、多功能的特点,可面向多类不同的系统框架进行应用。项目组将提出面向未来的大型结构系统太空装配和制造的技术研发和实施计划。

NASA资助将粪便转变为食品的研究

据澳大利亚每日航天网站2015年8月24日报道,NASA将投入60万美元,资助将人类粪便转变为食物的相关研究。该研究是由克莱姆森大学化学和生物分子学工程学者马克·布伦纳及其团队承担的,研究时间为3年。布伦纳表示,通过采纳自然界生物多样性的优势,结合新生物组分的工程制造,能够扩展生物化学反应系列,使其得到更好的控制,并更有效地制造出可以食用的成品。如果该研究能够实现,也许未来就不需要在航天基地种植农作物了。

NASA延长雷神公司的相关保障合同

据澳大利亚每日航天网2015年8月24日报道,NASA授予雷神公司一份价值约1亿美元的扩展合同,资助其继续为NASA提供4年对中性浮力实验室(NBL)和航天器模拟器(SVMF)的运营、维护和工程服务。NBL是航天员用于出舱活动训练的水槽,而且还能试验无人潜水器、水下输油管道维修、深水救生以及水下直升机逃逸等。SVMF则是包括“国际空间站”、“猎户座”飞船和商业太空舱在内的全尺寸模拟器。雷神公司表示,除了日常运营和维护之外,还将为处于动态水下环境内的模拟器,完成寿命延长计划,并且继续为NASA提供创新解决方案。

终极前沿设计公司获NASA航天手套研制合同

据抛物线飞行网站2015年8月24日报道,美国终极前沿设计(FFD)公司于2015年8月获得NASA一份为期12个月的合同,用于研制“机械差压”(MCP)手套系统。FFD公司将在现有MCP手套系统的基础上进行技术提升,其中包括先进单向弹性面料技术,约束零件和表面接口3D建模、增材制造、快速成型技术,以及精确测试和校准传感器平台技术。MCP手套系统与现有气压式航天服相比,将极大降低臃肿、紧缚和不便感,同时提升热效率。该手套系统的研制将极大地提升未来的载人探索能力、安全性技术。FFD公司是一家私有设计公司,致力于航天服研制与制造,为未来太空旅行和生命保障系统提供支持。

美国洛克达因公司完成绿色推进系统交付任务

据美国航天新闻网2015年8月21日报道,美国航空喷气·洛克达因公司宣布绿色推进系统已开发完成。它将在NASA的“绿色推进剂注入任务”(GPIM)发射中试验。该系统包括1个推进剂贮箱和5个推进器,使用燃料为离子液体火箭推进剂(AF-M315E),这种无毒燃料比肼等传统推进剂更高效、更安全。该系统由洛克达因公司专门为NASA的GPIM开发,用来试验推进系统及相关技术。

NASA为SLS火箭建造地面发射系统

据澳大利亚每日航天网2015年8月13日报道,NASA与多诺万建筑公司签订了一份价值458万美元的合同。多诺万建筑公司将在肯尼迪航天中心研发地面发射系统,为NASA下一代火箭和航天器的发射做准备。合同主要涉及地面系统研发与运行(GSDO)项目的移动发射架地面支持设备的安装,期限为455天。多诺万建筑公司负责在现有的移动发射架上安装和集成地面支持设备,使用必要的系统改造原有结构,完成“航天发射系统”(SLS)火箭和“猎户座”飞船的装配、过程处理和发射工作。

NASA研发“壁虎爪”工具

狐猴爬壁机器人-3

据NASA网站2015年8月12日报道,近日,NASA喷气推进实验室(JPL)研发了一种名为“壁虎爪”的工具。JPL研究人员利用壁虎爪子上的微毛系统原理,创造出一种仿生微毛材料,在被施力时能黏住物体表面,其黏性程度不会经过反复使用而消失。据悉,“壁虎爪”具备16 kg的吸附力,在2014年完成了微重力环境飞行试验,试验抓取了一个质量约10 kg的立方体盒子和一个体重约100 kg的人,随后又进行了黏性装置收放试验,次数超过3万次。此外,JPL团队还在微重力环境下试验了一种拥有“壁虎爪”工具的狐猴爬壁机器人-3(Lemur-3),这种机器人不仅能应用在“国际空间站”中,还能用于执行卫星修复、清理太空碎片等任务。

NASA与俄联邦航天局续签4.9亿美元合同

据澳大利亚每日航天网2015年8月5日报道,NASA局长查尔斯·博尔登致信美国国会,由于商业乘员项目的预算削减,迫使NASA与俄罗斯联邦航天局续签4.9亿美元合同,计划2018年生效,用于购买联盟号飞船的6个舱位。博尔登表示,国会连续5年都没有提供充足的资金支持开展商业乘员计划,这直接导致美国继续依赖俄罗斯联盟号飞船作为其太空飞行的运输工具。他还表示,如果国会能提供充足资金,NASA及其合作伙伴有望在2017年使美国具备航天发射能力,如果资金不足,美国未来无法将航天员送往“国际空间站”,从长远看,还会增加NASA载人航天的成本。在2016年的预算请求中,NASA在该项目上需要12.43亿美元,而众议院提出的草案只有10亿美元,参议院的草案只有9亿美元。

俄罗斯新一代飞船模型亮相

俄罗斯新一代飞船模型

据新华网北京2015年9月1日报道,近日,俄罗斯新一代宇宙飞船模型亮相,比现有的联盟号飞船更大,与NASA的“猎户座”很相似。俄罗斯能源科技生产公司负责人表示,它将取代联盟-TMA,向“国际空间站”运送航天员与货物,第一次无人绕地球飞行试验将在2021年进行。它飞往“国际空间站”的质量为14.4 t,而飞往月球的质量是19 t,载人数量将增加1人,货物载重量和着陆精度等都有所提高,返回舱质量约为9 t,采用可替换的热防护层、可重复使用。

俄罗斯东方港航天发射场首次载人发射推迟至2025年

据澳大利亚每日航天网8月25日报道,俄罗斯联邦航天局准备将东方港航天中心的首次载人飞船发射计划推迟至2025年。同时,将改用新型安加拉-A5B火箭发射载人飞船。俄航天局希望2025年前完成载人航天飞行的准备工作,安加拉-A5B火箭预计于2023年进行首次飞行试验。俄罗斯还可能使用安加拉-5重型运载火箭执行2025年的探月计划和2029年的登月计划。

俄罗斯计划研制部分可重复使用运载火箭

据澳大利亚每日航天网站2015年8月21日报道,俄罗斯计划研发新型“可重复使用航天火箭系统”(MRKS),以降低航天发射成本。预计研发成本不低于1.85亿美元。MRKS-1是一种部分可重复使用的模块化运载火箭,其有翼的可重复使用第一级采用飞机配置,可垂直发射,并能返回发射区,MRKS-1火箭还包括一次性使用的第二级和上面级,有翼的第一级配备了可重复使用的液体推进剂续航器。根据中央流体力学研究所的消息,MRKS-1火箭的可重复使用第一级将提供高度的可靠性和安全性,且不需要助推器着陆区,这将提高未来商业任务效能,根据俄航天局的特定要求,MRKS-1火箭将能把质量约35 t的有效载荷送至外太空。

俄罗斯将研制联盟-5中型运载火箭

据澳大利亚每日航天网2015年8月19日报道,近日,俄罗斯进步火箭航天公司总经理表示,俄罗斯将研制质量约270 t的联盟-5中型运载火箭,以替代联盟-2火箭。技术草案将于年底前设计完成,样机将于2022年前完成。据悉,联盟-5火箭将采用液化甲烷作为燃料,目前研究重点是制造出能搭载9 t有效载荷的样机。同时,联盟-5火箭不会与“安加拉”系列火箭竞争。

西班牙研发清理大椭圆轨道报废卫星的方法

据澳大利亚每日航天网站2015年9月2日报道,西班牙一大学已研发出清理大椭圆轨道上报废卫星的新方法,将降低成本和风险,研究成果已发表在《空间研究进展》杂志上。据悉,研究人员采用了一种基于生物进化论的演化算法,旨在降低推进剂的需求量以及由此产生的相关费用。该算法已应用于ESA的先进伽马射线太空望远镜上,2028—2029年,望远镜将以受控的方式重返大气层并解体,通过放大的自然引力效应来降低所需成本。研究团队还证明,可选择一些合适的纬度地区,使卫星以最低风险再入大气层,以免对人口稠密地区造成威胁。ESA关于太空碎片的最新规则要求,卫星一旦结束使用寿命,如果继续穿过低地球轨道的受保护区域,必须重返地球大气层解体烧毁。

日本希望号实验舱将为其他国家提供小卫星部署机会

据澳大利亚每日航天网站2015年9月9日报道,近日,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和联合国外层空间事务办公室(UNOOSA)达成合作协议,提供从“国际空间站”日本希望号实验舱部署立方体卫星的机会。实验舱配备了特殊的空气闸门系统和机械臂,可以通过利用该功能向太空释放小卫星。为尽可能地利用希望号实验舱的优势,JAXA向不具备卫星发射能力的发展中国家提供部署小卫星的机会,从而有助于改进其太空技术。

日本拂晓号金星探测器通过近日点

据中国新闻网8月31日报道,日本拂晓号金星探测器已通过近日点。据悉,拂晓号探测器太阳能电池翼的最高耐热温度约为180℃,而在近日点时,电池翼的实际温度已达到140℃。日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)表示,将谨慎调查探测器的电池翼及通信天线等设备是否出现故障。2010年,拂晓号因主发动机受损未能成功进入金星预定轨道。目前正通过用于控制飞行姿态的小型发动机,以尾随金星的形式在绕日轨道移动。若探测器正常,拂晓号将在2015年12月再次尝试进入金星轨道。

日本欲提议东盟国家加入“国际空间站”

日本经济新闻网2015年8月20日报道,日本政府正在通过太空利用的研究合作来拉近与东盟的距离。日本向美国政府提议,允许东盟的航天员进入“国际空间站”,并在日本的希望号实验舱内进行共同实验,还将在太空领域的共同研究和人造卫星的出口等方面加强与东盟的合作。美国计划在2017年之后将“国际空间站”上的航天员人数增加1人,日本政府提议将多出的名额分给东盟。东盟成员国印度尼西亚和马来西亚等国对太空领域的关注正在增强,东盟国家将在地球观测卫星等方面加速推进对太空的利用和开发。

日本计划重新设计一种低成本多功能货运飞船

据中国国防科技信息网2015年8月5日报道,日本将重新设计HTV-2货运飞船,以节约成本和满足多重使用的需求。据悉,飞船的重新设计将耗资0.82亿美元,将采用可满足多种目的的高科技技术,新飞船预计于2020年发射。未来5年日本计划进行3次“国际空间站”的货运任务。

加拿大拟建造太空电梯

“透特”公司的高塔概念图

据中国航天科技信息网2015年8月25日报道,加拿大“透特”技术公司尝试建造一座到达平流层的高塔,使火箭能在高空平台上直接发射。2015年7月美国专利办公室批准了“透特”太空电梯专利,指定可以在任何行星表面建造太空电梯高塔。该高塔将采用凯夫拉-聚乙烯复合材料,使用压缩氦气支撑,公司能够控制高塔的倾斜,主动调整重心应对台风的影响,使高塔不会倾覆。而且高塔可以提供电力和电感等动力,使得火箭可以从19.2 km的高度发射。在传统的航天发射方式中,火箭到达平流层需要耗费大量推进剂,透特公司认为这种方式效率极低,如果高塔建造成功,可以使火箭推进剂效率提高30%。

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