必威电竞|足球世界杯竞猜平台

獵戶座飛船
來源:互聯網

獵戶座飛船(Orion Multi-Purpose Crew Vehicle 縮寫:Orion MPCV)是美國航空航天局(NASA)主導、洛克希德-馬丁公司研制、歐洲航天局負責服務艙研制的航天飛船,是NASA“星座”計劃中的關鍵組成部分,是“阿爾忒彌斯”計劃的關鍵。

2006年8月22日,美國新型載人飛船被命名為“獵戶座”;2014年12月5日,獵戶座飛船首次“探測飛行試驗”取得成功;2022年11月16日,發射升空,執行“阿爾忒彌斯-1”任務;2022年12月11日,獵戶座飛船在經歷了繞月飛行后,重返地球。2026年2月3日,美國航空航天局宣布,由于運載火箭在2月2日的濕式彩排中出現氫氣泄漏故障,“阿爾忒彌斯2號”載人繞月任務推遲至3月。“阿爾忒彌斯2”號任務是SLS火箭與“獵戶座”飛船首次執行載人任務。一旦獲準升空,3名美國宇航員和1名加拿大宇航員會搭乘“獵戶座”飛船進行為期10天的繞月之旅。當地時間2月19日,美國國家航空航天局再次演練為“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務的新一代登月火箭“太空發射系統”加注燃料,期間沒有報告明顯泄漏。當地時間2月20日,美國航空航天局(NASA)官員表示,NASA計劃于3月6日進行“阿耳忒彌斯2號”(Artemis II)載人繞月飛行任務發射。當地時間2月21日,美國國家航空航天局局長賈里德·艾薩克曼表示,由于技術問題,“阿耳忒彌斯2號”繞月任務會進行火箭回撤,取消原定發射任務。

獵戶座(CM-002)飛船由乘員艙、服務艙、發射緊急中止系統構成。飛船可搭載4名航天員,起飛總質量35.4t,入軌質量26.5t,總加壓容積19.56立方米,可居住容積8.95m3。

歷史背景

大量航天實踐表明,載人飛船航天飛機可靠性高、成本低。美國在小布什當政期間提出了建造新型載人飛船的計劃,使其不僅可靠性高、成本低,還具有用途廣泛、運輸能力強和可重復使用等新特點。奧巴馬當選美國總統以后,計劃將飛船主要用于載人深空探測,也可作為國際空間站天地往返運輸系統的備份。

發展沿革

2004年,時任美國總統喬治·沃克·布什宣布了美國太空新計劃,其中包含研發新一代太空飛船,能夠成功地將宇航員送往月球,乃至登陸火星。2006年,美國航空航天局發布“重返月球”計劃,其核心目標是在月球上建立永久基地,并以此為跳板,為登陸火星乃至探索更遙遠的太空做準備。NASA將新型載人飛船命名為“獵戶座”,并將該飛船的合同授予洛克希德·馬丁公司,由其負責設計、開發及建造。2010年,美國總統奧巴馬以“超預算、進度落后而且缺乏新意”為由宣布取消“星座計劃”,但仍保留研制新一代載人飛船試驗船等規劃。

獵戶座飛船的設計、制造、測試等工作早在2009年就開始了,當年進行了飛船初步設計審查,完成了主降落傘測試;2010年,洛克希德-馬丁公司為“獵戶座”飛船安裝了世界上最大的熱防護結構。“獵戶座”飛船成型后,先后成功進行了飛船發動機試驗、“異常中斷系統”試驗,并成功驗證了“獵戶座”的新型傳感器技術,這種技術將使飛行器與“國際空間站”的交會對接更加簡單安全;2011年,對“獵戶座”多用途乘員飛行器導航系統進行了測試,驗證了視覺導航敏感器和對接相機的獨特能力。2013年,“獵戶座”先后進行了載人艙模擬回收測試、飛船加電試驗、通電測試、整流罩分離測試;2014年,“獵戶座”首個服務艙建成,并進行了降落傘系統測試、振動模擬測試、第二次返回艙回收測試、終止發動機點火裝置測試。

2014年12月5日,“獵戶座”發射升空,在繞地球飛行兩圈后,降落在太平洋上,由美海軍兩艘軍艦回收。這標志著人類第一艘以深空探索為目標的載人飛船首次試飛取得成功。回收后的飛船經海上和公路運輸后,運回美國肯尼迪航天中心

2016年,美國航空航天局宣布2018年將發射“探索任務”-1(EM-1),除了不載人“獵戶座”飛船以外,還將搭載13枚立方體衛星進入太空。2018年,因預算超支以及波音公司對核心級開發持續延誤,獵戶座飛船的無人首飛任務計劃被推遲。2019年,NASA局長吉姆·布里登斯廷宣布重啟登月計劃,計劃2024年把一名女航天員送上月球,任務代號名為“阿耳忒彌斯”。并在當年成功測試了獵戶座宇宙飛船的發射中止系統,標志著“阿爾忒彌斯”月球任務邁入了一個新的里程碑。2020年10月13日,美國航空航天局宣布與澳大利亞、加拿大、意大利、日本盧森堡阿拉伯聯合酋長國英國7國簽署了《阿爾忒彌斯協議》,意味著這些國家將能參加新登月計劃。2021年11月,NASA宣布由于預算不足等原因,美國宇航員重返月球可能最早于2025年登月。在宇航員登陸前,計劃進行代號為“阿耳忒彌斯1號”的無人繞月飛行測試和代號為“阿耳忒彌斯2號”的載人繞月飛行測試。

阿爾忒彌斯1號”的發射并不順利,從2022年4月起,阿爾忒彌斯1號先后經歷了燃料泄露、傳感器故障、颶風影響、熱控系統故障等問題而多次推遲發射。2022年11月16日,美國新一代重型運載火箭“太空發射系統”(SLS火箭)終于從肯尼迪航天中心成功發射,將獵戶座載人飛船及10顆立方星送往月球軌道,正式開始執行“阿爾忒彌斯-1”任務。12月11日,獵戶座飛船在經歷了繞月飛行后,重返地球并濺落在加利福尼亞州附近海域。“阿爾忒彌斯1號”任務期間,“獵戶座”飛船的隔熱罩出現了炭化脫落的嚴重問題。

2023年4月3日,美國航空航天局公布了“阿耳忒彌斯2號”首次載人繞月任務的4名宇航員名單,其中包括一名女性和一名非裔宇航員。將于2024年11月執行的“阿耳忒彌斯2號”任務只繞月飛行,飛行預計持續10天左右,不登陸月球。2024年12月,美航天局宣布再次推遲“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務和“阿耳忒彌斯3號”載人登月任務時間表,將兩項任務分別推遲至2026年4月和2027年年中。2025年10月,美國航天局代理局長肖恩·達菲表示,執行“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務的“獵戶座”飛船已與美國新一代登月火箭“太空發射系統”完成對接,為執行載人任務做好準備。標志著美國重返月球計劃終于邁出真正的第一步。

2026年1月,美國航空航天局表示,執行“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務的4名宇航員分別是美國航天局宇航員里德·懷斯曼、維克托·格洛弗和克里斯蒂娜·科克,以及加拿大航天局宇航員杰里米·漢森。他們會搭乘“獵戶座”飛船進行為期約10天的繞月飛行,對相關系統和硬件進行測試,為人類重返月球表面做準備。1月17日,美國航天局將執行“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務的火箭和飛船運至佛羅里達州肯尼迪航天中心的發射臺,開展最后階段的集成、測試和發射準備工作。當地時間1月30日,美國航空航天局表示,受發射場接近冰點的低溫天氣影響,已決定推遲“阿爾忒彌斯”計劃的首次載人繞月任務。2月3日,美國國家航空航天局宣布,由于運載火箭在2月2日的濕式彩排中出現氫氣泄漏故障,為了給工程師團隊更多的時間審查相關數據和準備第二次濕式彩排,“阿爾忒彌斯2號”載人繞月任務再次推遲至3月。當地時間2月19日,美國國家航空航天局再次演練為“阿耳忒彌斯2號”載人繞月飛行任務的新一代登月火箭“太空發射系統”加注燃料。在佛羅里達州肯尼迪航天中心,發射團隊向矗立在發射臺上的這枚98米高火箭加注了約260萬升低溫儲存的推進劑:液態氫和液態氧——發射團隊選定模擬發射時間,演習點火倒計時,倒計時按計劃在點火前半分鐘停下,期間沒有報告明顯泄漏。然后將時鐘倒回,重新演練最后10分鐘流程。NASA于當天深夜宣布測試完成。2月20日,美國國家航空航天局(NASA)官員表示,在完成關鍵火箭演練后,NASA計劃于3月6日進行“阿耳忒彌斯2號”(Artemis II)載人繞月飛行任務發射。

當地時間2026年2月21日,美國國家航空航天局局長賈里德·艾薩克曼表示,由于技術問題,“阿耳忒彌斯2號”繞月任務會進行火箭回撤,取消原定發射任務。艾薩克曼稱,在例行系統再加壓操作過程中,團隊無法讓氦氣流經飛行器系統,該問題與此前“阿耳忒彌斯1號”任務中出現的故障特征類似。美國航空航天局還表示,相關潛在故障可能涉及發射塔連接部位組件或飛行器內部閥門系統,需將火箭回撤至飛行器裝配大樓進行檢修。

技術特點

1、用途廣,目前使用的載人飛船都只有單一用途,而獵戶座飛船既能往返空間站,也能飛往月球、小行星火星

2、可以重復使用,目前的載人飛船都是一次性使用的,而獵戶座飛船可重復使用10次左右,因此能大大降低成本。

3、運載能力增加,目前的載人飛船每次最多可運載3人,而獵戶座每次可以運送4~6人。

4、采用兩艙構型,既能降低成本,又能提高可靠性。

5、“獵戶座”乘員艙采用與“阿波羅”飛船指令艙相同的外形,其艙內空間是“阿波羅”飛船指令艙的2倍,并且開有更大的窗口,擴大了航天員的視野。

6、在技術性能上,它也比阿波羅有大幅度提高, 分系統和元件采用許多創新技術。

7、獵戶座采用太陽能電池翼供電,所以功率大,行動時間長,而阿波羅飛船只能由燃料電池短期供電。

8、獵戶座飛船擁有世界上最大的防熱罩,它采用先進耐高溫復合材料,由數十萬個蜂窩結構組成。每次返回地面后隔熱罩還可以替換。

9、獵戶座的著陸路方式不僅在陸地上著陸,也可以在水上著陸。

10、獵戶座月球巡航速度更快,重返大氣層時的速度高達11千米/秒。

性能參數

組成

乘員艙

乘員艙是航天員的生活場所,獵戶座飛船的乘員艙由洛克希德·馬丁公司建造,采用類似“阿波羅”飛船的氣動外形,最大直徑5.02m,質量8.9t。

獵戶座飛船乘員艙采用與波音787客機類似的數控駕駛艙系統,艙內配備改進型垃圾處理設施,包括微型野營式廁所以及男女通用型“方便管”。

獵戶座飛船有兩臺中心計算機,采用備份設計,每秒處理的指令數量可達到4.8億條,該中央計算機還能抵抗極端的高溫和寒冷環境,以及嚴重的輻射甚至是振動環境,其重啟的時間只需15秒。

獵戶座飛船乘員艙外表擁有世界上最大的防熱罩,它采用先進耐高溫復合材料,由數十萬個蜂窩結構組成,可以有效阻絕飛船以26馬赫速度接近地球大氣層時,飛船表面高達1763°C的高溫。

服務艙

服務艙將為飛船提供推進力、電力、水和熱控制,并為航天員維持空氣中的氧氣氮氣含量。獵戶座飛船的服務艙由歐洲航天局負責研制。

獵戶座飛船服務艙安裝了飛船電源、電子設備、輻射器等設備,配備1臺27.7kN向量發動機,攜帶8.6t推進劑,具有軌道推進、姿態控制等功能,并為航天員提供所需的水和氧氣。

發射緊急中止系統

發射緊急中止系統(LAS)也叫異常中斷系統,或逃逸塔。是飛船進入發射程序后的一道關鍵性安全設計,當獵戶座進入發射程序后,如果需要緊急中止發射,那么就要啟動以毫秒為單位的發射中止系統,在緊急情況下可以激活乘員艙并啟動逃生程序,通過小型火箭讓乘員艙脫離火箭。

獵戶座飛船發射中止系統由三個固體發動機組成,分別是用于將乘員艙拉離火箭的中止發動機、調整飛船姿態的姿控發動機以及實現LAS系統與飛船分離的拋投發動機。

飛行任務

已進行任務

規劃任務

未來發展

美國行星學會曾召開了一次名為“火星軌道載人飛行”的研討會,就登陸火星的可行性和成本進行了分析,并就人類登陸火星前必須首先完成軌道飛行等問題達成共識。共識認為美國航空航天局有望在2033年把宇航員送入火星軌道,2039年派人登上火星。火星探索計劃決定利用“獵戶座”飛船,讓宇航員往返地球與火星之間。

參考資料 >

NASA:2033年登陸火衛一 2039年登陸火星.中國載人航天.2023-07-15

..2023-06-30

..2023-07-02

美“獵戶座”載人飛船 開始首次不載人試飛.新浪網.2023-07-09

后航天飛機時代美國的載人航天.北京周報.2023-07-15

NASA的反應有意思.百家號.2023-07-15

2022年世界航天十大新聞.中國日報網.2023-07-15

探月熱潮再次興起 是共贏還是競爭?.百家號.2023-07-15

SLS首飛成功,重返月球的“阿爾忒彌斯”計劃拉開帷幕.中國載人航天.2023-06-30

“獵戶座”載人飛船命名由來.中國載人航天工程.2023-07-07

SLS首飛成功,重返月球的“阿爾忒彌斯”計劃拉開帷幕.光明網.2023-07-03

..2023-07-05

關鍵測試遇燃料泄漏,美載人繞月任務再推遲一個月.環球網-騰訊網.2026-02-05

美載人繞月再次演練發射.百家號.2026-02-20

美航天局:載人繞月任務發射將于3月6日進行.騰訊網.2026-02-21

美航天局原定3月的載人繞月任務再次推遲.環球時報.2026-02-22

..2023-07-01

美國的“重返月球”計劃.海南日報.2023-07-07

“獵戶座”飛船:開啟美國“太空探索新時代”.光明網.2023-07-07

..2023-07-01

..2023-07-07

美國重啟載人航天 “獵戶座”飛船完成回收測試.山東頻道鳳凰網.2023-07-07

美獵戶座宇宙飛船第二次回收測試 可載4人登月.中華網.2023-07-07

“獵戶座”飛船預計2021到2023年首次載人飛行.中國航空新聞網.2023-06-30

SLS火箭將在“探索任務”-1中攜帶13枚立方體衛星.中國載人航天工程.2023-07-07

美國“史上最強”火箭,首飛日期一再推遲,到底有何顧慮?.上觀.2023-07-07

美SLS火箭首發再次延期.百家號.2023-07-07

到月球建核熱推進傳送器?NASA星際探索正穩步推進中.百家號.2023-07-03

告別花錢買座 美國太空計劃駛入“快車道”?.百家號.2023-07-05

美國大推力火箭“太空發射系統”進行發射演練.百家號.2023-07-05

一周后,美國載人繞月飛船將出發 航天專家:飛船隔熱罩或存致命隱患.騰訊網.2026-01-30

美國拼搶重返月球第一步,第二步尚無著落.騰訊網.2025-10-30

美國擬于2月實施載人繞月飛行任務.界面新聞.2026-01-18

美載人繞月飛行任務進入關鍵準備階段.騰訊網.2026-01-18

受嚴寒天氣影響 美載人繞月飛行任務被推遲.騰訊.2026-01-31

美“獵戶座”載人飛船首飛成功.青報網.2023-07-07

[科普中國]-獵戶座飛船.科普中國網.2023-07-11

“獵戶座”飛船完成繞月任務,外媒:美登月計劃仍面臨系列挑戰.新華網.2023-07-16

..2023-07-01

歐洲航天局為獵戶座飛船首次載人任務提供服務艙.中科院太空應用重點實驗室.2023-07-16

NASA完成最后一次獵戶座飛船發射中止系統試驗.中國載人航天工程.2023-07-16

無人繞月試飛成功,美國“獵戶座”飛船返回地球.搜狐科技.2023-07-05

..2023-07-09

突然斷聯 47 分鐘,NASA“獵戶座”出現通信故障原因不明.IT之家.2023-07-11

圖說|重返月球要幾步?NASA公布2024年繞月飛行名單.澎湃新聞.2023-07-16

美國人有可能2039年登上火星.海外網.2023-07-16

生活家百科家居網