Time: 2021-11-09  韦克威科技

美国宇航局SLS月球运载火箭建成,韦伯望远镜待发射

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美国宇航局的太空发射系统SLS火箭在肯尼迪航天中心航天器装配大楼里

美国宇航局的两个旗舰级任务终于接近发射了,美国政府投资数十年,总投资超过了500亿美元,本周NASA在佛罗里达州和法属圭亚那的太空港将两个“大国重器”展示给新闻媒体。

在美国宇航局的肯尼迪航天中心,记者和摄影师周五获准进入航天器组装大楼,拍摄完全组装的太空发射系统SLS火箭,SLS是一个98米高的发射装置,旨在运送宇航员向月球进发,自20世纪六七十年代阿波罗工程以来美国再次提出载人登月。

携带猎户座载人飞船的SLS太空发射系统计划最早于2022年2月12日从佛罗里达太空海岸发射,进行无人乘坐的绕月试飞。这次发射将是 NASA 的阿尔忒弥斯计划的第一次任务,阿尔忒弥斯计划旨在于2030年前将宇航员送回月球表面。

SLS 试飞是自2011年开始的10年计划中的一个里程碑,当时美国国会命令 NASA 利用退役航天飞机的技术设计和建造一个巨大的火箭。2006年,NASA授予洛克希德 · 马丁公司在星座月球计划(Constellation)的激励下开发猎户座飞船的合同,星座月球计划在2010年被取消。

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NASA猎户座飞船装配在SLS太空发射系统上

通过NASA深空探索努力的两次重大改组,NASA 得以维持猎户座计划,第一次是在奥巴马政府时期,当时国会和白宫同意将 NASA 的重点转向载人火星任务,对小行星进行载人探险活动。

特朗普政府将NASA的探索计划重新移回月球。NASA称其为阿尔忒弥斯月球计划,阿尔忒弥斯在希腊神话中为阿波罗的孪生姐妹。

经过这一切,猎户座计划幸存了下来。今年早些时候,NASA总监察长报告说,自2012年以来,该机构已经花费了128亿美元来开发猎户座飞船,另外在之前的十年里在星座计划项目下还有63亿美元用于该项目。NASA合计为猎户座的投资超过191亿美元。

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阿尔忒弥斯1号任务将是猎户座飞船的第二次太空飞行,也是猎户座太空船飞往月球的第一次任务。这是猎户座飞船携带欧洲制造的服务舱的首次飞行,欧洲制造的服务舱为太空舱提供电力和推进力。

NASA总监察长在四月份说,该机构自2012年以来已经为 SLS 项目预算投入了188亿美元。同期还有48亿美元用于为 SLS 和猎户座任务准备升级肯尼迪航天中心地面基础设施。NASA合计为SLS的投资超过236亿美元。

如果阿尔忒弥斯1号任务试飞进展顺利,美国宇航局希望在2023年底前发射阿尔忒弥斯2号任务。这次任务使用的是第二枚 SLS 火箭,将搭载三名 NASA 宇航员和一名加拿大宇航员沿着轨道绕月球远侧返回地球,到达比以往任何人距离地球表面最远的距离。

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在 法属圭亚那的一个无尘室里,詹姆斯·韦伯空间望远镜发射前准备

在肯尼迪航天中心东南方向3900公里以外的地方,媒体代表参观了法属圭亚那库鲁太空港,技术人员正在为阿里安5号火箭发射詹姆斯·韦伯空间望远镜做准备。

经过20多年的努力,詹姆斯·韦伯空间望远镜终于完工了。该空间望远镜计划于12月18日乘坐阿里安5火箭进入太空,前往距离地球近150万公里的日地系统L2点。

韦伯将其天线装置折叠起来,以适应阿里安5号火箭的有效载荷内径。天文台高10.5米),加满燃料后将重达6200公斤。

詹姆斯·韦伯空间望远镜任务耗资超过100亿美元,其中包括来自美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局的拨款。美国宇航局承担了大部分费用,约为97亿美元,包括开发费用和五年运行的运营费用。欧洲航天局为韦伯提供仪器硬件和运载火箭,加拿大为天文台建造了精密的制导传感器和摄谱仪。

发射后,天文台将开始一系列的部署,展开其太阳能电池阵列,高增益天线和镜片。韦伯望远镜还配备了五层遮阳板,用于遮挡镜片、探测器和科学仪器,使望远镜的温度低于摄氏零下223度。

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遮阳板由镀铝的 Kapton 材料制成,每一层防晒膜都像人的头发一样薄。一旦韦伯进入太空,这个遮阳板就会扩大到网球场那么大。

天文台的红外仪器将窥视宇宙中最古老、最遥远的区域,研究135亿年前宇宙大爆炸后形成的一些最早的恒星和星系。天文学家还将利用韦伯望远镜观察星系的形成和演化,研究恒星的诞生,以及更多地了解可能适合太阳系外生命生存的行星的大气。

韦伯望远镜将是迄今为止发射的最大的太空望远镜,主镜由18块镀金的铍片组成,直径达6.5米。这几乎是哈勃巨大主镜宽度的三倍。

十年前,奥巴马政府和国会为 NASA 在2010~2020年十年计划制定了三个优先事项: 新的商业载人和货物运输飞船,以帮助进入和利用国际空间站,开发 SLS火箭 和猎户座飞船,以及完成韦伯望远镜的建设。

当时,NASA 的目标是在2017年发射首艘商业载人飞船到空间站(2020年5月30日,太空探索技术公司的载人龙飞船发射宇航员飞往空间站,结束了自2011年上一次航天飞机发射以来美国载人航天能力近9年的空白。)。美国宇航局表示,首次 SLS/Orion 试飞定于2017年进行,而韦伯的发射定于2018年。【咕咕咕】

2014年,NASA 与 SpaceX 和波音公司签订商业载人合同,并且花费了大约50亿美元的联邦基金来支付 SpaceX 的载人龙飞船和波音公司的星际线飞船的开发费用。这两个项目都面临延误,但是商业飞船合同是以固定价格协议的形式签订的,这意味着承包商要为超支的费用承担责任。

美国宇航局与韦伯、 SLS 和猎户座签订的合同并非如此。

NASA和波音公司是 SLS 核心级和上面级的承建商,SLS 上面级已耗资数十亿美元,仍处于研发的早期阶段。前三次 SLS 飞行将使用联合发射联盟的德尔塔4重型火箭第二级衍生的临时低温上面级进行发射。SLS火箭新的上面级将由4台喷气飞机-洛克达因 (Aerojet Rocketdyne)RL10发动机提供动力,而不是安装在临时低温级的单台 RL10发动机驱动。但是,根据NASA内部监督机构去年发布的一份报告,第一个具有新上面级的 SLS 火箭,被称为 SLS Block 1B 变体,将不会在2026年之前发射。

来源:国际航天爱好者

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