@ 2014.12.08 , 22:37

Splashdown! 美国宇航局猎户座宇宙飞船首次试飞成功

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美国宇航局(NASA)的新型宇宙飞船”猎户座“于美国东部时间今日上午11:29(格林威治时间16:29)在太平洋溅落,标志其首次试飞圆满成功。”猎户座”飞船的试飞成功意味美国登陆火星的计划成功的迈出第一步,并将开创太空探索的新纪元。

此次试飞的”猎户座”飞船在美国东部时间今日上午7:05在佛罗里达州卡纳维拉尔角,由德尔塔4重型运载火箭发射升空。

现在在美国海军的协助下,美国宇航局正在离加州442公里的海面上打捞溅落的飞船,然后他们会将飞船运到位于圣迭戈的港口进行进一步的分析。此次试飞获得的数据将对下一步的开发起到关键作用。

美国宇航局发言人Rob Navias 表示:“飞船的成功返回是美国在通往未来的道路上竖起的第一个里程碑。“

“猎户座”飞船的前世今生

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”猎户座”飞船的开发工作自2004年就已经开始。在航天飞机退役之后,它便是美国宇航局重返载人航天领域的最大希望。但是自立项以来,它的经历不是一帆风顺。

1974年阿波罗登月计划终止之后,美国宇航局一直依赖航天飞机将宇航员运送至低地轨道(如检修哈勃太空望远镜)以及来往于国际空间站。直到今天,美国宇航局的载人航天项目一直停留在低地轨道,但是他们一直想重返太空。这可是一个大跨越。低地轨道航天活动和深空探索的区别之大,就好像一个是在池塘划水另一个是横渡太平洋。国际空间站的轨道只有430公里高,这和华盛顿到纽约的距离差不多。然而月球离我们有38万公里远,足足相当于环绕地球赤道10周。于是2004年小布什总统公布了”星座计划“:目标是开发新型宇宙飞船,并计划在2020年让美国宇航员重返月球,在此之后还要登陆火星。在此期间,由于航天飞机定于2011年退休,美国宇航局将低地轨道的常规发射项目外包给私人企业。可是开发进度迟缓使得这几年美国宇航局只好求助俄罗斯将宇航员送入太空,SpaceX和波音公司的飞船最早要到2017年才能进行发射。

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因为诸如削减预算等因素,星座计划的开发一直相当缓慢。在2010年,奥巴马总统取消了星座计划,重新制定了一个客货两用的新型宇宙飞船和发射载具开发计划,这便是”猎户座”的由来。

“猎户座”飞船和之前的飞船有什么不同?

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”猎户座”飞船其实和60-70年代登月计划的阿波罗飞船十分相似:返回舱外形都是圆锥形,用一次性运载火箭发射。但是”猎户座”飞船的进步也是明显的:舱内容积增加了50%,可以容纳4到6名宇航员,而阿波罗只能容纳3人。而且两代飞船的船载计算机的运算能力也不可同日而语。”猎户座”飞船的生命维持系统的能力也得到了极大提高,可以支持21天的太空旅行。而且加入附加模块后,这个时间可以延长到6-12个月,足以用以前往火星。

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”猎户座”飞船还配备一个由欧洲宇航局开发的一次性使用的服务模块,用于提供电力,动力,生命维持,储藏空间等功能。

这次试飞的目的是什么?

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在之前对”猎户座”飞船的降落伞系统的测试中,飞船最高被运至离地面10公里的高空,所以这次是”猎户座”飞船的太空处女航。这次试飞主要目的是检验飞船的一系列关键系统,如热防护罩,推进与操纵系统,服务模块以及逃逸塔(就是火箭顶上的那个小尖尖)。

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io9对这次试飞过程有详细的报道,这里我们简单描述一下在这四个半小时里面发生了什么:

1. 7.05AM,飞船在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。

2. T+18min: 在一系列的助推器,火箭第一级以及逃逸塔分离之后。 ”猎户座”飞船进入高度约320公里的轨道并绕地球飞行一周。

3. T+2H: 绕地球飞行一周后,火箭上面级点火,将”猎户座”飞船推向第二级轨道--约5800公里的高轨道,比国际空间站的轨道要高15倍。在这个高度,飞船将进入范艾伦辐射带,这是近层宇宙空间中包围着地球的大量带电粒子聚集而成的轮胎状辐射层,这里的辐射十分强烈以至于舱外摄像机要暂时关闭以避免损坏。但是这是一个偏心轨道,因为近地点还是在第一条轨道上。

4. T+3.5H:”猎户座”飞船与上面级分离,开始返回地球。姿态控制喷嘴启动以确保”猎户座”飞船的进入角正确。这个再入过程持续45分钟,飞船速度最高达到32000 km/h, 飞船的隔热护罩将接受高达2200摄氏度的考验。

5. T+4.5H: 在飞船溅落前几分钟,8个降落伞释放将飞船速度降低至30km/h, 最后平安降落在太平洋海面上。

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“猎户座”飞船的终极目标是什么?

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目前对于”猎户座”飞船的未来没有一个明确的答案,因为这牵涉到华盛顿的政治考量,国会的预算安排,甚至谁在2016年成为新的总统。

现在的计划是2010年奥巴马总统提出的,美国宇航局将用一个装置将其捕获并送入月球轨道,然后用”猎户座”飞船把宇航员送到小行星上开展研究。这个项目的目的是在这一个月长的任务里积累和锻炼,2030前后前往火星所需要的知识和技巧。但是目前看来这个计划成功的可能性越来越小。 National Research Council在2014年6月的一份报告中指出,美国宇航局的计划大部分依然停留在纸面,以目前的预算水平来看可行性不足。他们在报告中建议选择登陆月球作为火星计划的垫脚石。

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科学界也对这个计划提出了质疑,认为小行星计划的科学价值不大,如果只是简单的发射一个无人装置。星球科学研究中心主任Mark Sykes告诉Scientific American “这个项目并不是很好,因为存在其他方式能更有效更低成本的推动科技的进步,这只能算是“作秀”。

可能对美国宇航局的官员来说,作秀才是他们的目的。选择小行星的部分原因就是为了获取公众的支持以及积累经验。因为以登陆火星所需的天量资金来看,民众的热情将是成功的关键因素。

本文译自 VOX / Space,由译者 Edmundlyy 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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