NASA太空栖息地计划:人类深空生存或将实现

当地时间7月28日,NASA在官网上公布了NextSTEP项目(Next Space Technologies for Exploration Partnerships,“下一代探索伙伴关系空间技术”)的第二阶段:6个合作公司各自提出的深空栖息地构想。

  原标题:NASA公布六大深空栖息地方案,军工巨头将构建全尺寸原型

  NASA(美国国家航空航天局)近日公布了6个深空栖息地方案,并批准军工巨头洛克希德·马丁在肯尼迪航天中心建造全尺寸原型。

  所谓深空栖息地,是指供人类在未来的太空探索(比如火星)中,长期生活居住的场所。深空栖息地全尺寸原型的建造是NASA的NextSTEP项目第二阶段的重要环节。公布六大方案,并开始构建全尺寸原型,意味着人类深空生存迈出实质性的一步。

  当地时间7月28日,NASA在官网上公布了NextSTEP项目(Next Space Technologies for Exploration Partnerships,“下一代探索伙伴关系空间技术”)的第二阶段:6个合作公司各自提出的深空栖息地构想。合作公司之一的洛克希德·马丁(Lockheed Martin)7月20日在官网上表示,NASA已经批准其在肯尼迪航天中心建造一个全尺寸的深空栖息地原型。

  NASA的太空栖息地计划

  NASA已经专注于近地轨道多年,但探索更遥远的太空才是他们的抱负所在。而建造能够保证宇航员安全生活和工作的居住场所、相应系统,对深太空的开发至关重要。

  “NASA在载人航天领域扩张雄心勃勃,包括火星之旅。我们会好好利用创新、政府和私人部门的技能知识。”在2016年启动项目时,NASA高级勘探系统的主管杰森·库鲁森(Jason Crusan)表示,“未来的太空探索需要在太空发射火箭、飞船猎户座太空舱外的深空进行,长期居住并推进。我们现计划重点研发深空栖息地。宇航员将在那里持续独立生活工作数月乃至数年,而无需地球运输物资。”

  据NASA描述,一个合格的人类太空栖息地,需要具有一个加压舱,以及一系列整合的系统——与其他航天器对接的装置、环境控制系统、生命支持系统、物流管理、辐射的监控和防护系统、消防安全、宇航员医疗设施等。这些系统还需要与助推系统、气压过渡舱等装置协同工作。

  在地面上建立深空栖息地模型,能够让NASA与合作企业评估栖息地的设计,并在地面进行测试,确保设计的合理性。

  NextSTEP项目采取独特的公私合作模式,在提高NASA自身深空探索能力的同时,谋求商业发展,以此来支持NASA接下来在地月空间、甚至更远太空的载人航天飞行任务。这意味着私人商业企业也有机会参与到新一轮的太空竞赛之中。

  6家合作公司有约2年时间设计深空栖息地、开发地面模型。2年的合同资助金额预计达6500万美元。如有额外需要,NASA会持续提供资金,直到2018年。而合作公司必须承担至少30%的研发成本。

  6家公司的深空栖息地构想

  NASA选取了6家私人企业来进行深空栖息地的设计开发。这六家公司分别是:毕格罗航空航天公司(Bigelow Aerospace LLC)、波音公司(Boeing)、洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)、ATK轨道公司(Orbital ATK),内华达山脉公司(Sierra Nevada Corporation),NanoRacks公司。

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  洛克希德·马丁公司翻新后的多功能物流栖息地概念图 洛克希德·马丁公司 资料图

  6家公司经过了一年的研发,其中洛克希德·马丁公司进展较快。NASA已经批准其在肯尼迪航天中心建造一个全尺寸的深空栖息地模型。这意味着在接下来的12个月里,该公司将为NASA测试新的太空旅行技术。考虑到经济和效率因素,该公司并非从零开始建造深空栖息地,而是选择翻新一个旧的航天飞机“集装箱”——它曾经被用于向国际空间站运输货物。除此之外,该公司还将运用虚拟现实和增强现实技术来设计这一模型。

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  毕格罗航空航天公司深空栖息地与国际空间站对接概念图 毕格罗 资料图

  在去年4月,毕格罗航空航天公司曾将名为BEAM的私人充气太空舱成功安装在国际空间站上,这是首个和国际空间站对接的测试充气舱。而该公司的深空栖息地构想也与之相关,计划建立一个可以依附在空间站上的330立方米可扩展栖息地。

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  波音公司组合式深空栖息地概念图 波音公司 资料图

  波音公司将利用他们在设计、制造、组装轨道飞行器和安全运行国际空间站的丰富经验,建设一个全面的组合式栖息地模型,该栖息地能够提供设计分析和高保真示范,并能够测试人类在模拟深空环境下的长时间生存能力。这一模型将对接口标准、系统功能和关键探测技术进行测试和验证。

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  内华达山脉公司基于追梦人货舱的栖息地原型概念图 图片来源:NASA官网

  内华达山脉公司的深空栖息地构想则基于追梦人(Dream Chaser)货舱,其将通过三到四次的商业发射来构建一个组合式的长期栖息地。追梦人飞船发射后,栖息地模块将与一个大型可充气环境模块、监控系统以及推进系统连接。该设计及模型将验证设计概念,并确保关键的子系统能够无缝地结合在一起。

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  NanoRacks公司将现有运载火箭的上段改造成可居住空间的概念图 NanoRacks公司 资料图

  NanoRacks公司正在进行一项可行性研究,试图将现有运载火箭的上段/推进段改造成一个加压的可居住空间。该研究将对这种新颖并且低成本的方法进行深入探索,未来可以用于任何火箭系统,包括NASA规模最大的太空发射系统(SLS)火箭。

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  ATK轨道公司基于天鹅座飞船设计的地月间栖息地概念图 ATK轨道公司 资料图

  ATK轨道公司则看中了自家的“天鹅座”飞船,尽管其还在为国际空间站执行货运服务。ATK轨道公司将基于该飞船完善相关任务结构、以及最初的地月空间栖息地设想,并建造一个模型来测试对接猎户座飞船以及其他设施的关键接口。太空栖息地也将为深空中的长期运作、以及规划“火星探索”的路线图服务。

责任编辑:谭雅文
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