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              NASA推進商業載人航天計劃

              作者:admin 發表于:2014-08-19 點擊:1188  保護視力色:
              本文來自“科學美國人”中文版《環球科學》http://www.huanqiukexue.com/html/newqqkj/newwl/2014/0819/24728.html

              盡管該公司的“追夢者”號軌道滑翔飛行器還沒有進入軌道,但仍然有望取得運載美國人往返國際空間站的資格。

                

              內華達山脈公司希望“追夢者”(Dream Chaser)號不久之后可以搭載宇航員往返國際空間站。
              圖片來源:NSAS
               
              SpaceX公司“龍”號太空船運送貴重貨物到達空間站
               
              NASA于2011年結束了航天飛機計劃,開始專注于其他目標,如將人類運往深空或火星。但該機構仍然需要一種可靠且劃算的方式來運送宇航員往返國際空間站(ISS)。過去幾年里,NASA一直與俄羅斯共同完成運送宇航員事宜。但很快就不再需要這樣做了。
               
              自2010年以來,私人企業競相競爭這樣一個利潤豐厚的商機:提供日常交通工具,運送美國宇航員及貨物到達國際空間站,同時也運載一些低軌道有效載荷。目前已有三家公司接近這一目標; NASA將在今年晚些時候宣布獲勝者或者獲勝者們。長達四年之久的競賽還只剩下幾個月時間,除了兩家眾所周知的私人航天公司,SpaceX公司和波音公司之外加入了一個看似冷門的公司:內華達山脈公司。該公司成立51年至今,具有良好的航天信譽,曾向維珍銀河公司(Virgin Galactic)的“太空船二號”提供發動機。
               
              2010年,NASA公布了“商業載人計劃”(Commercial Crew Program),此計劃以發展“安全,可靠以及具有經濟效益的低地球軌道船員運送”為目標,該項目的發言人Stephanie Martin這樣說到。這個策略充分利用了私營企業在響應逐漸壯大的航天相關產業市場的科技競爭過程中所具有的靈活性,高效率以及適應性,與此同時也降低了納稅人的成本。根據航天基金會《2014年空間報告》(2014 Space Report),航天經濟全球估價約為3142億,這個數字包括了從電信到天氣預報到導航到軍用衛星發射的一切內容。其他行業也將從越來越多可以到達太空的低成本飛行器的商業發展中獲益。Martin補充到:“研究人員可能也希望能夠到低地球軌道做實驗”。 太空旅游是另外一種可能性;一個咨詢公司估計,到2021年太空旅游可能價值會超過十億美元。
               
              NASA已經通過2010年的第一輪融資向五家企業,包括藍色起源公司(Blue Origin),典范空間發展公司(Paragon Space Development Corp.)和聯合發射聯盟以及那些參與載人飛行器項目的如波音公司和內華達山脈公司,提供共近500萬元,用以開發航天器、發射系統和配套設備,。在隨后的幾輪融資中,SpaceX公司入圍了這場角逐,而其他公司退出,或者在某些情況下加入了“無資金航天行動協議”(USAA),該協議中NASA允許這些公司繼續與其科學家們合作,但不再得到NASA的資助。
               
              最新一輪的競爭中,由于內華達山脈公司安全完成了其飛行器“追夢者”號的飛行測試,榮獲2012年1000萬美元的項目獎金。7月,該公司成功地測試了“追夢者”號幾個主要系統,包括生命支持系統,以及環境和熱控制系統,完成了又一里程碑式成就。該公司還在本月早些時候測試了“追夢者”的主推進系統。
               
              隨著主要系統安全測試的完成,內華達山脈公司空間系統的副總師Mark Sirangelo說,在NASA宣布最終獲勝者之前,追夢項目在本階段已經完成“90%到95%的任務”,至少還需再完成一次著陸飛行試驗和剩推進器試驗。該公司預計于2016年11月1日發射其第一架無人駕駛軌道探測器。如果一切順利,將于半年之后進行第二次發射,之后將應用于NASA,從而證明“追夢者”號可以勝任運送船員到國際空間站的任務。
               
              內華達山脈公司的船員運送飛船設計與波音公司和SpaceX公司明顯不同。雖然這三種設計均采用傳統的垂直發射入軌技術,內華達的競爭對手正在打造的太空船是通過使用降落傘和氣囊(如波音公司的CST-100 飛船)或推進器(SpaceX公司的“龍”太空船 )在地球著陸降落。但“追夢者”號采用升力體設計,從本質上講,它是一種類似于小型航天飛機的空間飛行器,同時,也可以像航天飛機一樣降落在機場跑道上。該設計基于 HL-20 飛船,該飛船是NASA在20世紀8、90年代研制,但最終沒有得到實際應用。Sirangelo說,升力體是一個理想的設計,相比于太空船在著陸時具有較小的重力;通過滑翔著陸而不是通過降落傘或推進器減緩下降速度。這種優勢在許多情況下非常有用,Sirangelo說。如果返回時太空船承受較高的重力,這對于從國際空間站返回的精密的科學實驗或者生病的宇航員都會有傷害。航天飛機的設計也可以進行快速返回,因為它可以降落在任何足夠一架波音737飛機大小的商業跑道上,不像太空船要降落在一個盡可能偏遠的地區,Sirangelo說。去年十月,內華達山脈公司通過將“追夢者”號從直升飛機上發射,測試了自動化著陸系統;飛行器準確到達跑道,但是機械故障阻止了一個車輪無法正常打開,飛行器滑離跑道。然而,內華達和NASA均認為該試驗是成功的。
               
              美國宇航局希望在2017年使用獲勝公司的飛行器將宇航員送上太空。今年夏末或秋初,NASA將公布這場競爭的獲勝者,最終確定運送宇航員到國際空間站的公司。NASA的Martin說到,NASA很有可能選取不止一種人員運送設計方案?!拔覀兿M梢岳^續與所有的合作伙伴一起繼續合作”,即使是那些沒有收到下一份合同的公司,Martin說到,美國宇航局將來可能想要在多個運輸飛行器中進行選擇。
               
              當然,內華達并沒有穩操勝券。Roger Handberg,一位佛羅里達中央大學的政治學教授,同時也是航天政策專家,對內華達公司勝出的可能性持懷疑態度。他目前最為傾向的是SpaceX公司,因為其“龍”號太空船已經完成了若干次成功往返國際空間站的飛行任務,但是“追夢者”號至今還未曾進入過軌道?!昂翢o飛行經驗很難打敗已經完成試飛的對手”他說到,“只有試飛過才會有勝出的可能性”。此外,相比于其他公司,內華達山脈公司獲得的資助較少;至今為止商業船員計劃給予內華達公司3.63億美元的項目資助,然而同一時間波音公司和SpaceX公司分別獲得6.21億、5.45億美元的項目資助。這些數字上的差異有一部分是因為這樣一個事實, NASA2012年最新一輪資助的聲明稱,內華達公司“還需要進行大量的風險降低及技術研發工作”。
               
              Handberg指出,更為嚴重的是,無論是波音公司還是內華達公司,其設計方案均依賴于“阿特拉斯”-5火箭才能到達軌道,而這反過來又要依賴于俄羅斯所制造的RD-180發動機。 俄羅斯5月已經宣布,美國不能再使用俄羅斯研制的發動機進行軍事發射;目前尚不清楚此項規定是否包括往返國際空間站。但內華達公司的的Sirangelo并不認為近期美國與俄羅斯的緊張關系會影響到未來的航天任務。Martin對此表示贊同:“我們將一直與俄羅斯就國際空間站項目保持合作?!保ㄗ模杭獖W弗雷?吉樂(Geoffrey Giller)  翻譯:李奧  校對:靜小奇)
               
              原文地址:http://www.scientificamerican.com/article/sierra-nevada-s-space-plane-in-the-chase-with-spacex-and-boeing-to-win-nasa-nod/

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