NASA 重返月球第一步:在最新预算中的月球轨道空间站真要来了?

作者: admin 分类: 科技 发布时间: 2019-03-16 16:07

月球轨道平台空间站计划是美国宇航局提出的一项计划,该计划打算将把宇航员带到月球运行月球空间站。自 2017 年以来,这一概念引发了大量的研究和政治讨论,尤其是因为在特朗普政府执政期间,NASA 宣称的目标是在登上火星之前重返月球。

月球空间站的第一步

2012 年,美国宇航局公开讨论了在月球的远端建立一个月球站的想法——最初被称为深空栖息地。几年后,也就是 2014 年和 2015 年,NASA 开始考虑将 " 地月栖息地 " 作为人类在本世纪 20 年代执行时长更长的任务的一种方式。对于月球空间站,该机构设想的是一个小小的避难所,宇航员可以在那里组装望远镜、操作漫游车和进行科学研究。

2015 年 3 月,美国国家航空航天局 ( NASA ) 根据其 Next Space Technologies for Exploration Partnerships ( NextSTEP ) 计划,向开发概念登月舱的公司授予了几份合同。他们的目标是在猎户座飞船 ( NASA 正在开发的深空飞行器 ) 上安装模块舱,使任务能够持续约 60 天。该机构还在 2015 年 10 月发表的《火星之旅》报告中讨论了地月栖息地。

最早提到月球空间站的是美国宇航局网站 2017 年 3 月发表的一篇文章,当时月球空间站被称为 " 深空门户 " ( Deep space Gateway ) 。正如 NASA 当时所描述的 :" 该机构……在最初的几次任务中希望在月球轨道上建立一个宇航员专用的太空港,作为进入深空和月球表面的门户。这个深空门户将有一个动力模块,一个可以延长宇航员时间的小栖息地,具备对接能力,一个气闸,并且 ( 将 ) 由后勤模块提供服务以供研究。"

该机构表示,这个月球空间站不仅对绕月飞行任务有用,而且还可以在总体上增加太空探索的广度和深度。" 月球附近的空间区域提供了一个真正的深空环境,这个环境可以为载人任务积累经验,未来这些载人任务将深入太阳系 ; 同时,登陆月球表面的机器人任务如果需要的话,可以在几天内返回地球,而不是花费上几周或几个月。"

2017 年 7 月,NASA 发布了一份关于动力和推进元件的竞争性要求,该模块舱预计将为月球空间站提供电力、化学和电力推进能力。因此,2017 年 11 月共签订了 5 份研究合同。

同年 9 月,美国宇航局和俄罗斯宇航局签署了一项联合合作协议以共同合作探索月球和深空,其中包括使用该月球空间站。

2017 年 11 月 29 日,在美国宇航局艾姆斯研究中心 ( NASA Ames Research Center ) 举行的全球探索路线图社区研讨会上,负责探索和太空运营的高级顾问凯西 · 劳里尼 ( Kathy Laurini ) 说 :" ‘深空门户’ ( Deep Space Gateway,18 年更名为月球轨道平台空间站 ) 是政府主导的一个探索概念活动。

到达太空是一个承诺,如果我们到达了太空,它也将会为商业实体提供机会 "。来源:洛克希德 · 马丁

一份于 18 年初发布的国际太空探索规划文件新版本为人类前往月球和火星的任务提供了一份更新计划,该计划强调了美国宇航局提出的‘深空门户’计划的作用。

ISECG 任务版图

在 17 年 1 月,美国国家航空航天局 ( NASA ) 和 14 个国际航天机构,计划在当时国际空间探索协调小组 ( ISECG ) 正在起草的最新全球探索路线图中公布它们的共同探索目标,这包括进行更多的近地轨道、地月卫星栖息地、月球任务以及最终的火星之旅。

在 17 年 11 月 29 日,在美国宇航局艾姆斯研究中心 ( NASA Ames Research Center ) 举行的全球探索路线图社区研讨会上,NASA 探索和空间操作的高级顾问 Kathy Laurini 说,自从美国宇航局 NASA 把搭载猎户座太空舱的重型太空发射系统 ( SLS ) 首次飞行定于 2019 年末的时候,我们就应该决定 " 我们要怎么处理这些载具了,我们一直在与国际合作伙伴进行合作,以探讨如何利用这些资源来进行共同太空探索。"

ISECG 是一个志愿组织 ( 其成员共享非约束性的计划和目标 ) ,该组织于 2013 年发布了其最新的全球探索路线图。兼任 ISECG 主席的 Laurini 说,ISECG 成员将利用新的路线图向国内决策者和资助机构展示具体项目将可以如何为全球努力作出贡献。

例如,NASA 在为未来的 SLS 火箭和猎户座任务寻求资金和认可时将会指出路线图。不过,当时美国宇航局官员承认,该机构正在等待美国国家太空委员会 ( National Space Council ) 确认新的管理人员和方向。美国宇航局人类探索和行动任务理事会代理副局长马克 · 盖尔 ( Mark Geyer ) 表示,当特朗普政府和国会对该机构的预算进行权衡时,未来的探索计划将会变得更加清晰。

美国宇航局也在为其 " 深空门户 " 概念寻求美国国内和国际的支持。美国宇航局高级探索系统副主任约翰 · 圭迪 ( John Guidi ) 说 :" 我们认为这个轨道平台与你在月球表面做的任何事情都能发挥至关重要的协同作用。" 例如,可重复使用的着陆器可以将宇航员送入 " 深空门户 "," 深空门户 " 也可以作为近地小行星和火星探索的太空起点。" 地月轨道是最佳位置。它离地球和月球很近,但是不在重力井中。"

在新的路线图中,ISECG 将强调在未来 10 到 15 年内继续在近地轨道进行活动的共同承诺,航天机构可以在近地轨道进行微重力研究,并为未来的探测任务测试生命支持系统。不过,其中一些工作可能发生在新的公共或私人空间站上,而不是国际空间站。

国际空间站的合作伙伴已经同意在 2024 年之前继续为空间站提供资金。到目前为止,NASA 及其国际合作伙伴还能够用备件维护老化的空间站。然而,美国宇航局国际空间站部副主任罗宾 · 盖滕斯 ( Robyn Gatens ) 表示,包括太阳能电池板在内的旧组件将需要在本世纪 20 年代末之前更换。即使国际空间站的合作伙伴不承诺在 2024 年后继续支持它,从空间站变为另一个平台的过渡过程也应该是渐进的,Gatens 补充说。

新的路线图列出了一个分三个阶段的计划。第 1 阶段的起点是目前正在国际空间站上进行的研究和测试。在本世纪 20 年代的第 2 阶段,国际机构将探索月球附近的地区。在此期间,美国宇航局将与合作伙伴合作建造载人前哨站 " 深空门户 ",其可居住空间不足国际空间站的 10%,各机构将向月球表面发射机器人任务,并为人类月球探索做准备。到本世纪 30 年代的第 3 阶段,各机构将向火星轨道发射探测任务。

Guidi 说,根据 2018 年的预算预测,美国宇航局每年可以发射一次载人 SLS/ 猎户座飞船,每个猎户座飞船在 " 深空门户 " 停留大约 40 天。他说,预计 2020 年的四个 SLS 任务 ( 后来因为 SLS 火箭难产而被推迟 ) 可以组装深空门户的组件,包括它的动力和推进总线、居住舱、后勤舱和气闸。

ISECG 分享了路线图草案,鼓励企业、政府机构和学术组织提出意见。劳里尼说 :" ‘深空门户’ ( Deep Space Gateway ) 是政府主导的一个探索概念活动。到达太空是一个承诺,如果我们到达了太空,它也将会为商业实体提供机会。"

ISECG 伙伴相信,这些商业机会在交付货物到 " 深空门户 "、从月球表面中继通信、再到向月球表面运送工具来支持政府调查挥发性有机化合物、以及运输货物到月球表面以支持宇航员活动等进程中包括扮演着关键角色。

月球空间站的硬件和任务设计仍处于早期开发阶段,但到 2018 年年中,美国宇航局设想建造一个可容纳四人的月球前哨站 ( 由太空发射系统火箭 SLS 发射支持 ) 。与国际空间站不同,这个前哨站并不总是有宇航员,而且有能力自动进行科学实验。第一个模块舱的主承包商应该会在今年宣布。

2018 年 8 月,美国副总统迈克 · 彭斯宣布,宇航员最早可于 2024 年飞往月球空间站 ; 然而,随着设计和施工计划的进行,这个日期可能会发生变化。

就在彭斯宣布这一决定的同一个月,美国宇航局局长吉姆 · 布里登斯廷 ( Jim Bridenstine ) 对记者表示,建造这个空间站的成本将不会接近上世纪 60 年代阿波罗 ( Apollo ) 载人航天任务的成本。NASA 目前的预算约占联邦年度资金的 0.5%,而上世纪 60 年代中期的预算曾高达 4.5%。该机构计划在不增加联邦资金的情况下启动月球空间站项目。

重返月球

2017 年 12 月,美国总统唐纳德 · 特朗普 ( Donald Trump ) 宣布了第一个太空政策指令,美国宇航局重返月球的任务在该机构的优先任务列表中被提升。特朗普指示该机构在试图到达火星之前要专注于重返月球 ( 到达火星曾是巴拉克 · 奥巴马总统执政期间的主要目标 ) 。

特朗普的声明与新成立的国家太空委员会于此前的建议一致。该委员会自上世纪 90 年代初以来一直算不上活跃,于 2017 年 6 月重组。同年晚些时候,其成员得出结论,月球探索应该是 NASA 的首要目标。

2018 年 2 月,美国宇航局提出 2019 年预算要求,要求将 " 深空门户 " 更名为月球轨道空间站。该文件还建议,国际空间站应该在 2024 年结束运作,以为这个月球空间站腾出预算空间。

2018 年 2 月 27 日至 3 月 1 日,美国宇航局在丹佛举办了 " 深空门户 " 科学研讨会,以帮助 NASA 制定这个月球综合设施的科学计划。同样在 2018 年,NASA 为大学生举办了革命性的航空航天系统概念 - 学术联系 ( RASC-AL ) 设计竞赛,该竞赛的重点是为这个月球空间站提出概念。

该机构还鼓励发展国际 " 门户 " 伙伴关系,特别是与目前的各个国际空间站伙伴 ( 俄罗斯、欧洲、日本和加拿大 ) ,因为它定义了 " 门户 " 的概念。

如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。您的支持将鼓励我继续创作!