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在深空勘探中需要五项技术

2021-08-23 14:50:42来源:

美国宇航局的艺术家渲染的猎人航天器随着探索Mission-1的第一个综合航班,展示了美国宇航局的猎户座宇宙飞船,其探索在月亮中,它是与太空发射系统火箭的第一个综合航班。

当一个用于人类企业的宇宙飞船进入深度空间时,它需要一系列功能来保持它和内部的船员。距离和持续时间要求,航天器必须有能够可靠地从家中运营的系统,在紧急情况下,能够保持宇航员,并且仍然足够轻,火箭可以发射火箭。

当NASA的ORION航天器留下世界上最强大的火箭队的野蛮火箭,NASA的太空发射系统附近的任务将开始。在发射机构在佛罗里达州的肯尼迪航天中心之后,猎户座将超越月球,比国际空间站在低地轨道中飞越的距离超过1,000次,而不是为人类建造的任何宇宙飞船都有缺陷。为了实现这一壮举,猎户座拥有内置的技术,使船员和航天器能够探索到太阳系。

系统生活和呼吸

随着人类远离地球的时间更长,使它们活着的系统必须高度可靠,同时占据最小的质量和体积。猎户座将配备先进的环境控制和终身支持系统,专为深度太空特派团的需求而设计。已经在空间站测试的高科技系统,空间站将从内部取下二氧化碳(CO2)和湿度。除去二氧化碳和湿度​​对于确保空气对船员呼吸仍然安全。控制车辆硬件上的水冷凝以防止水侵入敏感设备或初级压力结构上的腐蚀。

该系统还节省了航天器内的音量。没有这种技术,猎户座将不得不携带许多化学罐,否则将占据航天器内部127篮球(或32立方英尺)的空间 - 约10%的船员即兴的地区。猎户座还将有一个新的紧凑厕所,小于空间站的一个。较长的持续时间任务远离地球驱动工程师设计紧凑的系统,不仅可以最大限度地为船员提供舒适性,而且为了容纳携带消耗品所需的体积,可以为整个任务持续的日子或几周提供耗材。

当遥远的人员不会有频繁的汇聚货物时,高度可靠的系统非常重要,因为将备件从地球带到地球上,就像空间站一样。即使是小型系统也必须可靠地在空间中支撑寿命,从工作厕所到自动灭火系统或运动设备,帮助宇航员保持形状,以抵消可导致肌肉和骨骼萎缩的空间中的零重力环境。离家的距离也要求猎户座有能够在机舱减压的情况下保持宇航员在六天内保持宇航员,以支持长途回家。

适当的推进

越远的空间车辆企业,其推进系统的能力越多,需要精确地维护其课程,并确保其船员可以回家。

猎户座拥有一个具有高能力的维修模块,可作为航天器的省电,提供推进能力,使猎户侠能够围绕月球并返回其勘探任务。服务模块具有33个各种尺寸的发动机。主要发动机将在整个任务中提供主要的空间机动能力,包括将Orion插入月球轨道,并且还有足够有力地射击以便离开月球的轨道以返回地球。其他32个发动机用于转向和控制orion上的轨道。

部分原因是其推进能力,包括可以容纳近2,000加仑推进剂的坦克和主发动机的备用失败,猎户座的服务模块能够处理既有远远的特派团旅行的严谨长期以来,有能力将船员带到各种紧急情况下。

阻止热量的能力

去月球并不容易任务,这只是旅程的一半。航天器在太空中走得更远,热量越多,因为它返回地球时会产生。尽管安全地需要帮助宇宙飞船的速度和热量的速度速度为30倍,这是熔熔熔岩的两倍的速度的30倍的技术。

当Orion从月球返回时,它将在近六分钟内覆盖距离洛杉矶到纽约市的速度近25,000英里/小时。其先进的隔热罩,采用称为Avcoat的材料制成,设计为磨损时磨损。猎户座的热盾是其最大的热盾,并将帮助航天器经受地球的氛围在再入中的5,000华氏度下的温度。

在再入结冰之前,ORION还将持续700度温度范围从约150至550华氏度。猎户座的高能力的热保护系统,配对热控制,将在阳光直射和俯仰黑暗时期保护猎户座,而其船员将舒适地享受约77华氏度的安全稳定的内部温度。

辐射保护

由于航天器在超越地球磁场的保护之外旅行,它将暴露于炎热的辐射环境,而不是在低地轨道中,从带电粒子和太阳风暴中的辐射较大,这可能导致关键计算机,航空数据和其他设备。暴露于大量辐射的人类可以经历急性和慢性健康问题,从近期辐射疾病到长期发展癌症的潜力。

猎户座由开头设计,内置系统级功能,以确保在潜在的辐射事件中确保航天器的基本要素的可靠性。例如,ORION配备有四台相同的计算机,每个计算机都是自检,加上一个完全不同的备份计算机,以确保orion仍然可以在发生中断时发送命令。工程师将零件和系统测试到高标准,以确保即使在极端情况下,即使在极端情况下,所有关键系统都仍然可操作。

猎户座还设有船员模块主甲板下方的临时风暴避难所。如果太阳辐射活动,美国宇航局已经开发了船员的计划,在船上使用材料创建临时避难所。各种辐射传感器也将在航天器上帮助科学家更好地了解远离地球的辐射环境。一项名为Astrorad的调查将在探索Mission-1上飞行,并测试一个实验背心,有可能帮助屏蔽重要器官并减少太阳粒子事件的暴露。

恒通通信和导航

宇宙飞船冒险远离房屋远离全球定位系统(GPS)在地球轨道上的空间和以上通信卫星。要与休斯顿的任务控制进行交谈,Orion的通信和导航系统将从国际空间站使用的NASA的跟踪和数据中继卫星(TDRS)系统切换,并通过深空网进行通信。

猎户座还配备了备份通信和导航系统,以帮助航天器与地面接触,并在主系统失败时定向。备份导航系统,一种名为光学导航的相对较新的技术,使用相机拍摄地球,月亮和星星的照片,并自主地三角形猎户座从照片中的位置。其备份应急通信系统不使用主要系统或天线进行高速数据传输。