近日,美國宇航局的官員確認,NASA正在研製的重型運載火箭“太空發射系統”(SLS)將是人類有史以來最大的火箭。
該火箭研製開始於2011年,目標將宇航員送往火星甚至太陽系更遙遠的地方,不過在NASA官員這番斷言之前,SLS一直讓人困惑並存在爭議。
NASA造不出登月火箭?兩年後飛更厲害的 能送人去火星
SLS與土星五號,航天飛機,波音747科技體量比較。
自SLS研製以來,NASA官員一直堅稱SLS最大運力型號可將130噸的物資送入低地球軌道(LEO),這也正是爭議的由來。根據2006年美國國會預算辦公室的報告,上世紀60年代NASA最為著名的土星五號火箭低地球軌道運載能力可達140噸。
來自美國宇航局馬歇爾空間飛行中心、SLS項目戰略通信經理金佰利·魯濱孫(Kimberly Robinson)表示,對土星五號運載能力霸主之位的爭論是有缺陷的,就好似拿蘋果與桔子做比較。因為SLS的130噸運力單指純載荷質量,而土星五號140噸運力指注入質量(injected mass),也就是進入軌道的總質量。
土星五號注入質量包括火箭第三級以及該級攜帶的燃料,而十年前報告裡土星五號140噸注入質量的數據,引用自奧爾洛夫·W·理查德的《阿波羅的數據:一份統計參考》。
SLS研發團隊已經進行了“蘋果對蘋果”的比較,新火箭SLS運力依舊位居榜首,羅賓遜在8月3日NASA“未來太空行動工作小組”的報告上透露了這一消息。當時羅賓遜在回答一位聽眾提問時表示,他們確認土星五號的淨載荷運力為122.4噸。而SLS注入質量可達156.9噸,遠比土星五號140噸大。羅賓遜稱SLS是一款130噸運力的火箭,但不是精確運力。
2018年首秀 最終目標是火星
SLS是一款可以升級的火箭,
目前設想有三種型號,這三種型號結構相似,中間為核心級,兩側各捆綁一枚固體火箭(SRB)作為助推器。
SLS的第一種型號是Block 1,低地球軌道運力為70噸,更強大的Block 1B版本會將運力提升至105噸,最強大型號被成為Block 2,低地球軌道運力達130噸。但是SLS並不是為低地球軌道任務設計的,該火箭是NASA載人火星任務重要的一環,NASA希望在2030年代結束前將宇航員送上紅色星球。
宇航員會搭乘多功能人員酬載艙(又稱獵戶座飛船)作為首批拓荒者前往火星,目前獵戶座飛船也在研製中,該飛船在2014年底進行過一次地球軌道的飛行測試,由目前美國在役火箭中運力最強的德爾塔4重型火箭發射,不過該火箭LEO運力僅28.8噸。
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獵戶座飛船將在2018年執行無人繞月飛行任務。
SLS的正式首飛在2018年,首飛型號為Block 1,它將搭載一艘不載人的獵戶座飛船執行代號為“EM-1”的探索任務,該飛船會在完成繞月飛行後返回地球,整個任務時長約一周。
目前SLS研製進度加快。今年6月,固體助推器SRB進行了一次地面點火測試,測試的時間節點與效果均達到預期。NASA官員表示目前SLS一切看起來都很順利,2018年會按時首飛。
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SLS或在未來執行木衛二探測器的發射任務,能將飛行時間縮短至兩年。
SLS可將探測器兩年內送抵木星
雖然SLS的發射任務多與載人項目有關,但其在宇航局無人探測項目中也能大有作為。相比較目前在役的火箭,SLS因其強大推力可將探測器非常快地送往其他星球,並能夠攜帶更多科學設備。
例如NASA計劃在2020年代發射探測器前往木衛二,這顆星球表面冰層下的海洋很可能潛藏着生命。如果以目前美國在役的宇宙神五型火箭發射,探測器要花費6.5年的時間從地球抵達木衛二,而使用SLS的Block 1B型號火箭僅需兩年。探測器飛行時間可縮短4.5年,而且能夠攜帶兩倍重的科學設備前往木衛二。