SpaceX的月球飞船是向可重复使用的火星火箭迈出的辉煌一步

SpaceX公司新发布的月球星舰与该公司多年来一直追求的以火星为中心、完全可重复使用的飞行器相比,是一个相当激进的偏离。不直观地说,这可能是迈向真正可重复使用的火星火箭的完美的半步。

4月30日,美国宇航局宣布,SpaceX公司获得了1.35亿美元的奖金,用于设计和制造一种高度定制的可重复使用的星际飞船航天器,目的是在20世纪20年代中期向月球发射一批太空机构宇航员。不管最初的种子能否转化为足够的资金来认真设计和建造SpaceX号飞船,它已经在新的渲染中展现出来,可以说,它已经打破了美国联邦政府(或至少是美国宇航局)和该公司雄心勃勃的下一代运载火箭之间的僵局。

现在,SpaceX已经有了大量的资金,可以开始其月球飞船的初步工作,因此有必要分析一下它与公司今天正在研制的星际飞船有多大的不同。

SpaceX的月球飞船是向可重复使用的火星火箭迈出的辉煌一步

(SpaceX全新的月球星舰暗示了一种复杂而聪明的方法来让美国政府参与其雄心勃勃的目标。(SpaceX))

首先也是最重要的,也许SpaceX的“基地”星际飞船和它的月球变体最明显的区别是火箭的外壳。在月球装船的情况下,SpaceX似乎以未知的原因回到了一辆涂满油漆的汽车上。更有可能的是,白色油漆的动机可能是提议的NASA月球着陆器必须(显然)能够着陆。和将宇航员的货物安全地送回月球轨道。

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要做到这一点,这些登陆者必须能够在着陆后至少几天坐在月球表面,更长的停留时间更好。对于星际飞船来说,这意味着飞行器必须能够防止低温液态甲烷和氧推进剂升温并转化为气体,从而防止它点燃它的主要猛禽引擎。与星舰闪亮的钢外壳相比,白漆至少有一点反光(因而是绝缘),但它也可能暗示使用更广泛的绝缘材料,然后用油漆密封起来。

这可能是火箭最重要的功能改变。虽然在登月后飞船的渲染中可以看到,但在着陆前的单独渲染不仅充分揭示了大型真空优化的逆推推进器的增加,而且也显示了月球星飞船将如何尝试着陆月球的重大战略转变。

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简而言之,SpaceX似乎没有计划在其主要猛禽引擎的动力下推进月球星际飞船登陆月球。相反,三个三重推进器集群--很可能依赖于与猛禽相同的甲烷和氧推进剂--在着陆前不久就会发射,轻轻地将星际飞船降落到月球上。这种方法有很大的好处:月球的引力如此之低(地球的八分之一),以至于仅仅使用一个像猛禽这样强大的引擎着陆是非常困难的--理论上说,由于月球引力较低,一个引擎就能提升一艘满载燃料的星际飞船。

此外,强大的猛禽引擎--即使它们可以用来着陆--可能会在着陆燃烧时在月球粉末状的表面挖出巨大的陨石坑,使宇航员更难离开飞船去探索周围的环境。然而,这也意味着SpaceX必须设计和认证一种全新的真空优化火箭发动机--可能使用气体推进剂,并由高压坦克供给--用于极为关键的操作部分。如果这些着陆引擎发生故障,星际飞船很可能会坠毁在月球上,被困在月球上,受伤,甚至谴责飞船上的宇航员。

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(如果没有广泛的升级,猛禽引擎可能太强大了,无法在月球上降落一艘星际飞船。(SpaceX))

除了新的推进器、完全不同的着陆策略和油漆(可能是隔热的)钢制船体,“月球星舰”还采用了龙号飞船的尖端,而不是机头,很可能包括德拉科推进器和对接端口。SpaceX公司还复制了船员龙的主干部分的概念,安装了一个弯曲的太阳能阵列,包裹在很大一部分星际飞船的锥形鼻子周围。月球飞船还提供了一个看上去像是第一次正式窥见一种新型的星际飞船着陆腿,原型已经安装在星舰SN4上。

简单第一(ISH)

此外,SpaceX公司已经选择将迎风热玻璃完全排除在月球星际飞船之外,因为美国宇航局的计划是(相当痛苦地)用SLS将宇航员发射到月球,并将他们送入月球轨道并返回猎户座上的地球。星舰似乎也失去了它的复杂和广泛的居住舱和庞大的画廊窗口。几乎可以肯定的是,所有这些缺乏硬件的目的都是为了极大地简化星际飞船,甚至连美国宇航局也会考虑资助它的研发。令人难以置信的是,这种策略似乎奏效了,而且我们有可能早在2022年就能看到月球星际飞船飞向月球。

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虽然在月球停留显然是单向的,需要一点一次性的星际飞船变体,但spacex真正做的是找到一种方法,让美国宇航局为其完全可重复使用的下一代发射系统的开发提供资金。即使美国宇航局的Artemis计划失败、受挫或无路可走,SpaceX仍有可能获得巨大的利益,就像NASA协助开发“龙”号和“猎鹰9号”一样,这对公司来说是一个巨大的福音。

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页面更新:2024-05-12

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