牽牛星號 | ||
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牽牛星登陸月面的藝術想像圖(NASA) | ||
描述 | ||
作用: | 月球著陸 | |
乘員: | 4名 | |
尺寸 | ||
高度: | 9.7米 | |
直徑: | 7.5米 | |
登月基架跨度: | 14.8米 | |
容積: | 31.8立方米 | |
質量 | ||
上升段: | 10809 kg | |
下降段: | 35055 kg | |
引擎[1] | ||
噴射操縱 | 445 N | |
上升推進 (LOX/LH2) RL-10系列x1: |
44.5 kN | |
下降推進 (LOX/LH2) RL-10系列x4: |
66.7 kN | |
性能 | ||
續航: | 7 天(飛行中) | 210天(駐紮) |
近月點: | 月面 | |
牽牛星號logo | ||
牽牛星號 |
牽牛星號(Altair)太空載具,即以前的月面著陸器(LSAM),是NASA的星座計劃中的登月艙,太空人計劃在2019年乘坐此太空載具在月球著陸。牽牛星號將同時用於奔月飛行任務和月球駐紮任務。[2]
命名
2007年12月13日,NASA將月面著陸器正式取名為「牽牛星號」,牽牛星是北半球夜空中第12明亮的星體,位於天鷹座。在拉丁文中,「天鷹」("Aquila")意思是鷹,這使人聯想到阿波羅11號的登月艙鷹號。牽牛星這個名稱本身(Altair)也是阿拉伯語الطائر Al-Ṭā'ir (aṬ-Ṭā'ir), 意思是鷹,大鳥,或者飛行者。[3]
在NASA正式公布名稱之前,媒體也曾猜測其他名稱。[4][5]
描述
NASA正在進行牽牛星號概念設計,截止2008年沒有建造實體太空載具。[6]
和阿波羅號的登月艙(LM)相同,牽牛星號也有兩級,下降段儲藏有大部分燃料,電能,供給太空人的氧氣及生命保障設備。上升段則存有上升所需燃料,生命保障設備及太空人。牽牛星號成員艙也和阿波羅登月艙(LM)一樣是圓筒形,但採用立式設計。登月時4名太空人全部進入牽牛星號,而將空的獵戶座號飛船留在月球軌道。
牽牛星號能在脫離地球後獨立運轉210天。[7]它也能充當無人貨運飛船使用,如下是三種牽牛星號可採取的任務模式[7]:
- 乘員飛行模式
- 乘員駐紮模式 (無空氣鎖)
- 無人貨運模式,可將15噸貨物送往月球
牽牛星號和LM一樣有兩個艙門,一個在頂部用於與獵戶座號連接,另有主艙門用於走上月面。但牽牛星號主艙門與成員艙之間多了一道空氣鎖,可讓太空人在其中穿卸太空服,而不至將月壤帶入成員艙,也保持了艙內壓力。在月面執行任務期間,如果一名太空人的航太服出現故障,可容許他單獨返回牽牛星號,而不必中斷整個任務。空氣鎖位於下降段,也可在駐紮任務期間使用。
戰神五號只有10米直徑,而牽牛星號帶起落架有15米,因此採用了收縮設計以使牽牛星號能放入戰神五號的整流罩。
牽牛星號還將使用改進的廁所(類似於國際太空站和俄羅斯聯盟號飛船上使用的廁所)一個食物加熱器,雷射測距系統。飛船儀器採用玻璃座艙設計,採用波音787的電腦系統。
引擎
牽牛星號的下降段採用低溫引擎,上升段採用自燃推進劑引擎。低溫和自燃推進劑都採用氦氣高壓餵送,而沒有使用大多數火箭採用的泵壓設計。
任務要求牽牛星號能從赤道面或大傾角面降落到極地著陸區,著陸器下降段採用RL10火箭引擎(曾用於三角洲四號,半人馬座上層級),使用液氫液氧推進劑。上升段則使用一台噴射飛機公司的AJ-10引擎。
NASA曾傾向於在上升段使用液氧甲烷引擎,因為考慮到未來的登陸火星計劃,火星上的二氧化碳(CO2)與氫氣通過薩巴蒂埃反應在催化劑作用下可生成甲烷。而成本高昂和不成熟的甲烷引擎技術迫使NASA改為採用低溫引擎。
在軌集合
考慮到牽牛星號和地球出發級的尺寸和質量,它們將被戰神五號送入低地球軌道,而戰神一號搭載獵戶座號載人太空載具升空與之交匯對接,隨後前往月球。而如果是無人貨運,則在地球出發級點火前往月球前,太空載具還要做一次自檢。
飛航計畫
研發
牽牛星號的研發由詹森太空中心的星座月球著陸器工程小組負責。他們則直接與曾參與阿波羅計畫的太空人,工業供應商及大學聯繫研發牽牛星號。曾製造阿波羅登月艙的諾斯洛普·格魯曼公司被邀請協助進行牽牛星概念設計。[8]
參考
- ↑ NASA's Exploration Systems Architecture Study. nasa.gov. [2007-11-13].
- ↑ Lunar Orbit Insertion Targeting and Associated Outbound Mission Design for Lunar Sortie Missions (PDF). NASA. 2007.
- ↑ NASA names next-gen lunar lander Altair. collectspace.com. [2008-02-06].
- ↑ NASA to name moonlander after Greek goddess Artemis. flightglobal.com. [2006-10-03].
- ↑ NASA lunar lander design plans revealed. flightglobal.com. [2007-07-17].
- ↑ NASA Chooses "Altair" as Name for Astronauts' Lunar Lander. NASA. 2007-12-18.
- ↑ 7.0 7.1 NASA. Constellation Accomplishments. NASA. 2009 [2009-06-18].
- ↑ Northrop Grumman Helps NASA Shape Plans for Affordable Lunar Lander. irconnect.com. [2007-07-17].