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去月球太贵?新型电动力月球太空拖船节省成本送货

作者:web    文章来源:互联网    点击数:    更新时间:2017-7-29


 

  艺术家描绘的美国宇航局太空发射系统火箭升空情景,火箭顶端携载猎户太空飞船。太空发射系统火箭测试飞行将于2019年进行,未来它将携载猎户太空飞船抵达月球轨道。

 
未来月球任务将使用“月球太空拖船”,在月球和地球之间操作,携载后勤模块对月球太空站进行补给。

  据国外媒体报道,当美国宇航局考虑将宇航员送至太阳系其它星球,一个最大障碍是成本问题。从地球发射太空货物的成本很高,据悉,1960-1970年代“阿波罗”登月任务的成本费用相当于2010年的1090亿美元。

  为了降低月球飞行成本,一项最新研究报告提议使用电动力月球太空拖船,在月球和地球之间操作,携载后勤模块对月球太空站进行补给。该研究报告发表在近期出版的《宇航学报》杂志上。

  这与美国宇航局的月球探索计划是不同的,美国宇航局希望未来不久使用新型太空发射系统火箭恢复月球任务,该火箭能够携载人类抵达月球或者地球轨道之外其它星球。据悉,太空发射系统火箭尚未进行测试,但有望于2019年发射一艘无人驾驶猎户太空飞船抵达月球轨道。

  在未来几十年,美国宇航局尝试性提议建造一个“深太空通道”——月球轨道附近的一个太空站,能够作为未来人类抵达月球、火星或者其它遥远目的地的基地。这个太空拖船概念是由意大利都灵理工大学和泰雷兹阿莱尼亚宇航公司共同设计的,后者为国际空间站建造了多个模块,例如:用于观测地球的穹顶舱,哥伦布科学实验室。这项设计工作是由机械和航天工程博士生玛蒂娜·马马雷拉(Martina Mammarella)负责的。

  玛蒂娜在一封电子邮件中提及月球周围的环境,她说:“两年前当我开始读博士时,就对地球和月球之间未来建造太空站颇感兴趣。之后分析该任务情节和涉及的所有因素,我们提出一个可持续性太空运输系统概念,它装配电子推进系统。”

  太空拖船将在地球和月球之间完成太空任务,作为一个可重复使用的运输系统。为了保持它正常运行,在低地球轨道,未来燃料库需要补给燃料,并由月球和国际空间站上的宇航员维护操作,国际空间站有望于2024年退役。

  玛蒂娜称,太空拖船最大优势在于使用电子推进系统,尤其是霍尔效应类型推进系统,这种类型推进系统使用电场和磁场,能将中性原子转换成为推进燃料。这些推进燃料是由带电离子构成,之后这些离子促使太空飞船在太空环境中推进。当前使用的电动力太空飞船包括:美国宇航局“黎明号”太空飞船,日本“隼鸟2号”飞船。

  与传统化学推进系统相比较,月球太空拖船的电动力推进系统可以节省燃料,同时具有更少的能量限制。当推进力较低时,这种推进系统通常需要更长时间将太空飞船从一个地方运送至另一个地方。玛蒂娜指出,由于太空飞船是无人驾驶,没有特殊紧急需要运送货物,意味着不需要运送人类所需的紧急货物,例如:氧气装置或者水。



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