航天局改变阿耳忒弥斯计划时间表并推迟载人登陆月球表面

Nasa
照片: Nasa - Wangkun Jia/shutterstock.com

北美航天局修改了其月球任务规划,为人类返回地球的天然卫星设定了新的最后期限。该决定涉及对船舶和火箭关键部件的技术和安全调整,改变对下降到地面的最初预测。工程团队的首要任务是在授权启动项目下一阶段之前确保所有生命支持系统以最大程度的冗余运行。

工程师们发现需要更多时间来测试载人舱的隔热罩和环境控制电路。更新后的时间表反映了在航天飞行的所有阶段(从升空到重返地球大气层)中对机组人员完整性的绝对优先考虑。集成不同商业供应商开发的硬件的复杂性也需要重新调整太空港的集成日期。

这些修改直接影响未来几年计划的发射顺序,包括测试轨道飞行和地月基础设施的组装。私营公司对着陆模块的开发不断进行重新评估,以与新的发射窗口同步,确保当探测器到达月球轨道时,任务架构能够以集成的方式工作。

勘探船技术调整

在之前的无人飞行任务的大气再入测试中,太空舱的隔热罩显示出异常磨损,比计算机模拟预测的磨损还要严重。技术团队现在在风洞和高温炉中进行深入分析,以了解烧蚀材料在极端摩擦条件下的行为。

通风、空气净化和湿度控制系统也经过重新设计,以确保往返期间不间断运行。更换压力阀和导航电子电路需要在热真空室中进行一系列额外的测试,模拟深空的恶劣环境。

机组人员轨道飞行训练

被选中执行该计划首次载人任务的四名宇航员在高保真飞行模拟器中继续进行紧张的准备工作。培训内容包括应急程序、航天器的手动导航以及关键轨迹修正操作期间控制面板的操作。

准备工作包括在海洋中进行救援模拟,太空舱从月球轨道返回后将在海洋中着陆,承受水的冲击。海军救援小组参加实际演习,以协调在不同潮汐和天气条件下快速、安全地撤离船员的方案。

这次特定飞行的行程不包括降落到月球土壤,重点是绕过卫星并测试远程通信。自由返回轨道确保航天器利用月球重力作为天然弹弓返回地球,最大限度地减少主发动机长时间点火的需要。

商业着陆器的开发

负责将宇航员从轨道运送到月球表面的飞行器的建造由私营部门负责,采用服务提供合同模式。该项目需要在太空中转移低温推进剂,这是太空探索史上前所未有的后勤机动,需要毫米级的精度。

着陆器需要在地球轨道上进行多次无人加油飞行,然后才能前往月球并与宇航员一起等待太空舱的到来。猛禽发动机和自主导航系统的测试在德克萨斯州南部的发射设施进行,并进行了严格的飞行稳定性评估。

该任务的架构决定了两名宇航员降落到月球南极,而另外两名宇航员则留在轨道上的太空舱中,监视通信系统。商业舱将作为卫星在地面停留大约一周期间的操作基地和临时栖息地。

工程师们正在努力改造模块的升降机和气闸室,以方便穿着重型宇航服的探险家离开。飞行器相当高的高度需要冗余且安全的机制来在舱和月壤之间运输科学设备、漫游车和地质样本。

地月轨道站的准备工作

该机构的长期规划包括在绕月轨道上组装一个空间站,旨在作为未来任务和持续探索的后勤支持点。该结构的第一个模块专注于推进和基本外壳,目前正处于组装和集成测试的最后阶段,计划与勘探计划的最高级阶段同时启动。该空间站将使船员能够更安全地在船只之间转移、储存长期探险所需的物资以及进行科学研究,而无需立即返回地球。

不同的国际航天机构为空间站提供了重要组件,包括精密机械臂、生命支持模块和宽带通信系统。为安装选择的椭圆轨道可以提供持续的阳光照射以进行发电,并与地面控制中心进行不间断的通信。该基础设施被认为是人类在深空可持续存在的基本支柱,作为未来将用于载人前往太阳系更遥远目的地的技术测试实验室。

月球南极科学探索

月球南部地区立即引起了全球科学界的兴趣,因为在永久阴影的陨石坑底部已证实存在水冰,而那里的阳光已经有数十亿年没有到达地面了。这种自然资源的提取、纯化和加工是在当地生产宇航员呼吸所需的氧气和火箭燃料所需的氢气的基本步骤,从而大大减少对从地球运送的大量供应的依赖。探索者的任务是使用专门的钻机收集深层地质样本,安装先进的地震仪来绘制内部构造活动图,并测量月球表面环境的辐射水平。南极极其崎岖的地形需要极其高精度的着陆系统,这些系统必须配备激光雷达传感器,能够在下降的最后关键时刻识别并避开岩石和陡坡。由无人探测器进行的连续轨道测绘提供了对于选择最有潜力实现重大科学发现的最安全着陆区至关重要的地形和热数据。

太空行走服的演变

新型宇航服为肩关节和髋关节提供了更大的活动能力,使探险者能够更自然地行走并轻松跪下收集土壤样本。该设计采用了先进的热调节系统和高强度复合材料,可防止磨蚀性的月球尘埃,确保长时间的舱外活动期间的安全。

供应物流和地面基础设施

巩固可操作的月球基地需要事先部署无人漫游车、太阳能电池板阵列和可扩展的模块化栖息地。在长期载人任务到来之前,将使用重型火箭将这些设备战略性地部署在地面上,确保基本基础设施可供立即使用。

月球表面的通信网络将依赖于位于月球特定轨道上的中继卫星,形成一个专用星座。该网络架构将确保向地球上的技术支持团队和研究人员传输高清视频、宇航服遥测和实时科学数据。

地面发射台的准备

航天港设施经过严格的结构改造,以承受该计划的新型超重型火箭产生的推力和极端振动。负责供应液氢和液氧的脐带塔对其快速断开系统进行了升级,以防止在倒计时的最后时刻发生危险的泄漏。水淹声抑制系统得到了扩展,以保护混凝土平台和车辆本身免受主发动机精确点火时刻的破坏性声冲击波的影响。地面工程团队进行反复的冷加油测试,模拟发射当天的所有关键步骤,以验证地面设备的可靠性,然后再授权将载人航天器部署到基地。

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