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星舰nasa最新官方消息,nasa星舰计划

来源:解雕侠 编辑:JDX22 时间:2023-01-17 16:41:57

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原作者: Thomas Burghardt

2021年4月20日

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经过一年的测试和开发,美国航天局最近选择了SpaceX公司基于星船(Starship)的人类着陆系统( HLS ),根据“阿尔忒弥斯”计划将宇航员送到月球。 Spacex的方案是三种经过研究的设计中评级最高、成本最低的,其他由Blue Origin的国家队和dynamics提供。

与美国航天局声明的多载人着陆系统愿望相反,由于巨大的预算限制,最初的无人演示和最初的载人着陆只选择了一种设计。 因为蓝色起源、动力和其他公司从来没有研究过载人航天的产品,所以有继续发展的可能性,希望为未来的月球表面循环任务奠定基础。

Spacex被选为HLS选项a奖。 该奖项将综合系统各种要素进行演示,将着陆器与猎户座航天器对接,将乘员从猎户座转移到月球轨道上的着陆器,在着陆后进行舱外活动( EVA ),要求从地面返回宇航员和其他材料这包括无人驾驶和有人演示任务。

与将宇航员送入国际空间站( ISS )的商业载人计划一样,美国航天局的目标是促进月球多用户运输系统的开发。 这意味着,美国航天局希望成为最终使用HLS项目制造的飞机设计的众多客户之一。

同样,美国航天局打算使用各种飞行器登月,就像为国际空间站安排所做的那样。 但是,分配给HLS计划的资金不足以支付任何一个投标人提出的投标价格。 来源选择声明为美国航天局的决定进行了辩护,称“虽然该组织仍希望在HLS项目的这个阶段保持竞争环境,但根据各选项a提供者提出的初始价格和阶段性支付,美国航天局当前的财政年度预算一个选项a奖也不支持”

波音的Starliner (左)和Spacex的Crew Dragon (右)

Spacex的总估价为2941,394,557美元。 虽然没有向未选中的供应商提供确切的价格数字,但声明称,蓝色起源的报价比Spacex高得多,动力的报价也比蓝色起源高得多。

由于SpaceX的提案成本最低,从技术和管理的角度来看,美国航天局也获得了很高的评价,因此选择开始对HLS星舰的开发进行合理的价格谈判。 Spacex公司修改了这一里程碑式的支付时间表,以适应美国航天局目前的预算,但项目的总体价格没有下降。 Spacex不允许在协商期间更改提议的技术方面。

Spacex被选为首次着陆

Spacex的中标方案并不是没有风险,但《星际飞船》提供了几个足以抵消任何弱点的重要优势。 美国航天局评估了Spacex的HLS方案,认为这是美国航天局对需求的可靠技术响应弱点,或者被履行合同不重要的优势所抵消。

HLS设计的宇宙飞船的显著优势包括在月球轨道上行走100天的能力,超过了美国航天局90天的目标。

在月球上等待宇航员到达的能力为宇宙发射提供了额外的灵活的空间发射系统( SLS )发射。

不足为奇的宇宙飞船结构的力量在于飞行器的规模,比别人建议的要大得多。 上下质量的容量远远超过了美国航天局的要求,返回地球的货物数量不受宇宙飞船的限制,由猎户座载人宇宙飞船返回。 巨大的质量能力对于将单向负荷输送到地表仍然有价值,这将促进更大的科学利益和在地表的可持续存在。

猎户座与宇宙飞船HLS对接。 着陆器的设计最近被改变了。 着陆脚和推进器的变更、太阳能电池板等

宇宙飞船的设计也支持更多的舱外活动,比所需的持续时间更长。 宇宙飞船的规模确实带来了相对较小的风险,例如在远离月球表面的上空安装气闸和窗户,但这些都通过由此获得的诸多好处抵消了大规模的登陆器。

美国航天局还赞扬了太空飞船上ano紧急计划的强力中止。 车辆超量推进剂剩余量可用于加速紧急上升,具有发动机熄灭能力和冗余气闸。

HLS项目的一个重点是改善车辆的可持续运行能力,使用和加油可复用车辆,作为有用的居住资产在地面上。 在最初提出的设计中,星舰可以作为4名宇航员的栖息地,不需要依赖预先配置的资产,也不需要重大的重新设计工作来满足美国航天局的长期计划和可持续发展目标。

NASA在SpaceX的提案中发现了一个缺点。 宇宙飞船的结构很大程度上依赖于低轨道( LEO )加油,公司的运营概念复杂化了。 预计LEO会来推进剂油罐车,要求为我的多项宇宙飞船任务加油。 HLS宇宙飞船发射前从油罐车加油,出发去月球。

在燃料交付轨道后发射着陆器,将降低时间上重要的着陆器风险,并降低乘员在猎户座和SLS上发射的调度风险。 HLS研究中发现的其他小风险通过德克萨斯州博卡奇卡的SpaceX设施已经进行的积极测试计划得到了缓解。 那里有多个宇宙飞船的飞行测试日。

美国航天局评价SpaceX公司的HLS管理结构“优秀”,并引用了该公司的自我发展计划。 Spacex正在为许多市场开发宇宙飞船,这符合美国航天局的商业化目标,并降低了价格。

该机构还承认,包括HLS项目在内的Spacex NASA团队提供的对宇宙飞船测试活动的深刻理解,使其大量参与了在博卡进行的宇宙飞船测试

宇宙飞船的发展始于火星飞行器,所以还有其他一些能力,如果没有HLS的鼓励,地球轨道和其他目的地的发展很可能会继续。 但是,如果美国航天局的卤虫项目特别要求的能力被忽视,或者没有开发其他客户,Spacex有可能完全扩展月球表面任务。 Starship也是符合美国航天局商业月有效载荷服务( CLPS )计划的无人着陆车辆,但尚未收到CLPS任务的订单。

通过向Spacex授予宇宙飞船HLS合同,美国航天局可能会确保在开发过程中听到他们的声音,同时加强与宇宙飞船的联系,使未来的火星任务成为可能。 从太空探索技术公司的角度来看,该奖项可以与美国航天局经验丰富的团队合作,大幅提高太空飞船计划成功的机会。

Blue Origin领导蓝色起源、动力等未来的代表队和dynamics的提案,由于技术评价低和预算限制,没有被选为选项a。

两种设计都有各自的优点。 例如,蓝色起源的上升要素由3个发动机提供动力,但如果发动机停止,则只能由2个发动机执行。 这结合了分离元素的能力,提供了额外的中止和应急功能。 动力学的单级设计有水面下的船员模块,也有很好的优点。

但这在很大程度上被这两种设计的显著弱点所掩盖。 根据信息源的选择声明,对成熟的推进和通信系统以及第三方供应商的担忧,“引起了严重的怀疑,是蓝色起源提出的开发日程的现实主义。

美国航天局还对宇航员的日程表示担忧,列举了从月球表面下降和上升之间的长工作时间。 这包括在起飞前进行舱外活动的要求,是为了弃料降低上升机组的质量。

蓝色起源的概念规划是将其HLS设计发展为更可持续的架构,需要进行大的重新设计,包括调整上升机组的大小,重新设计完整的结构,升级下降机组的BE-7发动机等。

美国航天局承认蓝色的起源有效利用了洛克希德马丁、诺斯洛普格鲁门和德雷珀在国家队合作伙伴的经验。 该方法确实利用了技术专长,但并不一定有利于成本效益。 这可能与美国航天局发现的另一个弱点有关。 蓝色起源并不提供执行汽车业务的全面计划。

蓝色起源明确了他们的蓝月计划,根据他们的HLS下降要素,作为商业上的有人和有人着陆器在HLS投标前。 蓝月亮也是合格的CLPS车辆。 交通工具是完全以蓝色而不是国家队的起源开发的,为了将来的任务而被提议,可能容易受到商业化的影响。

将蓝色起源的血统元素搭乘该公司的新格伦火箭发射的vie Mack Crawford渲染为NSF/L2

除了对Blue Origin的设计进行技术评估外,该提案实际上被取消了资格。 因为提出了预付款,投标失去了中标资格。 Blue Origin提出了与会议开始相关的两项支付,需要通过谈判取消,并提出了遵守HLS招募的修订案。

获得合同的情况下,NASA为了确保HLS项目所要求的数据权利,需要进行进一步的协商。 Blue Origin建议提供有限的数据集

许可证,不提供任何理由。 这和HLS的要求矛盾,所以要求改正,或者签约。

在这种情况下,没有选择蓝色的起源。 但美国航天局确实曾考虑以更低的价格进行谈判,以增加提案的价值。 这包括强制性修正在内,提出提前还款。

这个选择没有被采用。 因为即使是达成一致的价格点也不能选择两个HLS提案。 SpaceX的提案备受好评,启动成本低,因此无法善意地完成与Blue Origin的协商。

由于美国航天局仍然想操作多架登月飞行器,计划正在进行中,有能力完成重复到月球表面的任务,将来进入新的飞行器。 随着两个示范任务的签署,太空探索技术公司将很好地完成这些任务,Blue Origin、dynamics等供应商和新进入者可能会再次参与重复发生的任务。

这是美国航天局对动力学强商业化计划的积极评价所支持的动力学提案的弱点,主要是技术上的,包括严重的质量增长问题和演示任务调度问题。 随着时间的推移,技术的发展,无论是在美国航天局和阿尔忒弥斯,还是作为商业客户,dynamics都被定位于未来的月球任务。

在人类返回月球表面之前,太空探索技术公司的HLS设计也有重要的工作。 在美国航天局、商业公司和国际伙伴的支持下,Starship已经开始了艰苦的测试活动,有望成为人类在深空的永久存在

随着阿耳忒弥斯号登月,美国航天局和Spacex公司也在准备合作为人类登陆火星的任务铺平道路。

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