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动 态 新 闻

2015-03-13

航天器工程 2015年4期
关键词:探测器火星火箭



动 态 新 闻

空间站大型机械臂初样阶段研制工作获新突破

据中国航天科技集团公司网站2015年6月17日报道,北京空间飞行器总体设计部组织完成了空间站大型机械臂初样结构臂力学环境试验,是我国太空智能机器人系统进入工程研制阶段后的首次大型试验项目。试验过程对于总体部太空机器人领域研制团队深入了解太空机器人系统的力学性能、确定大型复杂太空机器人系统级试验条件和方法具有极其重要的意义。试验的圆满成功标志着我国空间站大型机械臂初样阶段研制工作取得了又一重大突破。

长征七号运载火箭通过转试样评审

据中国航天科技集团公司网站2015年6月17日报道,近日,长征七号运载火箭通过了中国航天科技集团公司与中国运载火箭技术研究院联合评审,由初样研制转入试样研制阶段。这标志着长征七号火箭的产品技术状态已经确定,下一阶段的研制重点将转移到火箭的生产、总装和试验上。经过5年的初样研制,研制队伍完成了以箭上及地面设备的力热环境条件设计与验证、助推器与芯级发动机联合摇摆控制等为代表的32项关键技术攻关,完成了以发射场合练、3个模块5次动力系统试车、结构静力试验、助推器分离试验等为代表的289项初样大型地面试验,对总体及各分系统初样设计的正确性进行了全面验证。

第三代交会对接光学成像敏感器研制成功

据中国航天科技集团公司网站2015年6月12日报道,日前,我国首台第三代交会对接光学成像敏感器研制成功。新一代产品的关键技术指标已经达到国际先进水平。光学成像敏感器是用于飞船与目标飞行器交会对接的近距离成像测量敏感器,由位于飞船上的相机和位于目标飞行器上的目标标志器组成。相机通过对标志器进行成像测量,得到飞船与目标飞行器间的相对位置和相对姿态数据,为两个飞行器提供相对导航的测量信息。

新视野号探测器飞掠冥王星

冥王星

据腾讯网2015年7月15日,NASA新视野号探测器已于7月14日抵达冥王星(参见本刊封二),并进行2小时左右的飞掠,绘制出冥王星和冥卫一详细的表面地形图。冥王星任务之后,新视野号将继续前进,进入太阳系更遥远的太空,寻找下一个探索目标。新视野号于2006年升空,之后9年一直在加速飞往冥王星,行驶里程达到48亿千米,探测器上搭载了代表人类的问候资料,类似于1977年NASA“旅行者”(Voyager)系列探测器上搭载的镀金碟片那样,能够为外星文明提供关于地球的图像、声音以及人类的想法。

朱诺号探测器2016年抵达木星

朱诺号

据腾讯网2015年7月13日报道,NASA的朱诺号(Juno)探测器将于2016年7月抵达木星。目前朱诺号任务小组正在对木星数据进行分析,2016年将收到大量关于木星的信息,揭开太阳系最大行星的奥秘。探测器将穿过木星南北磁极,对木星内部结构进行研究,这是此前木星探测器没有抵达的地方。科学家认为,这里拥有木星强磁力和高能粒子环境,能够收集到更多关于木星磁场和重力场、内部环境的数据。NASA还于近日批准了朱诺号任务的更改计划,将轨道周期调整为每14天一圈。这意味着探测器要控制进入木星轨道的速度和角度,让探测器上的计算机分配发动机点火时间。调整后的朱诺号任务将延长到20个月左右,完成对木星的32次轨道绕行。

猎鹰-9火箭发射货运飞船升空后爆炸

据中国航天科技集团公司网站2015年6月29日报道,猎鹰-9搭载“龙”货运飞船升空约2 min后发生爆炸,“龙”飞船也随之在空中解体。这是Space X公司执行的第7次“国际空间站”商业货运补给任务,飞船携带了约1.8 t加压货物,还搭载了波音公司研制的对接机构,用于未来商业载人飞船与“国际空间站”的对接。过去8个月来,已经有3艘货运飞船在执行“国际空间站”补给任务时发生事故,之前两次是2014年10月的美国“天鹅座”货运飞船和今年4月的俄罗斯进步号货运飞船。此次也是猎鹰-9火箭发射19次以来的首次失败,事故对于Space X公司蓬勃发展的商业航天业务来说是一次重创。美国空军刚刚向Space X公司颁发认证,允许其进入军用市场,发射军事卫星和间谍卫星,以及执行和国防安全相关的太空任务。此次任务是否会引发商业发射信任危机以及商业卫星发射保险金额大幅提升还有待观望。

美国6名科学家完成火星模拟生活任务

据科技日报2015年6月19日报道,美国6名科学家成功完成为期8个月的火星模拟住宅任务。住宅为宽约11 m的穹顶形建筑,位于夏威夷冒纳罗亚火山2438 m处,无论地理位置、周围环境以及模拟舱都营造了真实太空环境,从舷窗看出去只有大山和熔岩,该项目目的在于研究宇航员如何进行团队合作。

NASA与法国和西班牙就火星任务合作签署协议

据NASA网站2015年6月16日报道,NASA局长查尔斯·博尔登在巴黎航展分别与法国和西班牙的航天机构签署协议,共同推进探索火星的任务。协议中,法国国家空间研究中心(CNES)将为NASA的2020火星车提供超级照相机(Super Cam)组件的天线。Super Cam在设计上与好奇心号火星车的照相机组件类似,但功能有了显著增强,其配置了4台科学仪器,能够寻找生物信号、鉴定样本并将结果返回地球。西班牙工业技术发展中心(CDTI)及西班牙国家航天科技研究所(INTA)将与NASA在好奇心号火星车、洞察号火星探测器和2020火星车任务上开展合作。除了继续合作运行好奇心号火星车的远程环境监测总站仪器套件和高增益天线(HGA)子系统,未来,西班牙还将为2020火星车提供HGA子系统,并为洞察号提供一套名为“温度与风”(TWINS)的传感器。在其它协议中,西班牙还将为2020火星车装备一套火星环境动力学分析仪和Super Cam的校准目标。

NASA开始实施木卫二探测计划

木卫二

据腾讯网2015年6月19日报道,NASA正在推进木卫二的调查计划,将对木卫二是否存在生命进行研究。目前计划已经通过第一次重大审查阶段,并进入了各分系统发展阶段。木卫二探测器预计2020年发射,任务期间,探测器飞掠木卫二的次数大约为45次,探测器上的高分辨率成像系统将全面拍摄木卫二上的表面环境,调查其冰壳结构和内部物质组成。在1995年的伽利略号探测器任务中,探测器对木卫二上的冰层进行了分析,发现其可能存在冰下海洋,如果海洋被证明存在,那么木卫二上的液态水总储量能够达到地球的2倍。科学家认为,木卫二上可能拥有简单的海洋生物,也不排除存在更高级海洋生物的可能性。

美最新轻量级火箭以电池作为部分动力来源

轻量级火箭

据腾讯网2015年6月19日报道,美国火箭实验室公司成功研制以电池作为部分动力的轻量级火箭,这种适用小型卫星发射的低成本火箭将于年底首次发射。公司CEO彼得·贝克指出,火箭发动机系统将使用3D打印技术制造主要设备,包括发动机舱、喷射器、涡轮泵和主推进阀等,多数设备都是采用钛和其它合金材料制成。发动机系统可在3天之内打印完成,相比传统制造业节约近1个月时间。该轻量级火箭成本低于500万美元,电池动力发射系统需要1 MW电能,发动机电子推进系统循环使用电动装置和锂聚合电池,驱动其涡轮泵高速运转。贝克表示,火箭能够快速将有效载荷约100 kg的小型火箭送至低地球轨道。公司期望2016年发射客户定制化人造卫星,最终实现一个星期时间发射人造卫星。此外,公司目标是发射成百上千颗小型人造卫星至低地球轨道,提供天基互联网系统,监控自然灾难,改进粮食产量。

美日报废卫星坠入地球

据新华网2015年6月18日报道,美国和日本合作研制的一颗约2.6 t重的报废卫星15日坠入地球大气层。这颗名为“热带降雨测量任务”(TRMM)卫星于1997年8月从日本种子岛宇宙中心发射升空,2015年4月8日结束观测使命,之后,NASA一直在追踪卫星的坠落情况。

NASA完成RS-25发动机第3次点火试验

据中国载人航天工程网2015年6月18日报道,NASA近日对RS-25火箭发动机进行500 s的点火试验,这是该发动机的第3次点火试验,未来还将进行4次试验。NASA在此次试验中为新的发动机控制单元、材料和发动机推进剂入口压力条件搜集了关键性数据。NASA正在研发的“航天发射系统”(SLS)重型运载火箭将装载4枚RS-25火箭发动机,速度可达28 000 km/h。SLS火箭将于2017年进行首次飞行试验,拟将一艘无人“猎户座”飞船送至低地球轨道以远的轨道,以试验集成系统的性能。火箭研制完成后,运载能力将达到143 t,能够将航天器送往火星。

NASA计划发射火星立方体卫星

火星立方体卫星

据腾讯网2015年6月16日报道,NASA开始对火星任务中使用立方体卫星(Cube Sat)进行研究,试图研发出火星微型探测器,担任洞察号的中继通信卫星。这是人类首次开展深空立方体卫星任务,如果成功,NASA将具有快速获知着陆器着陆状态的能力。此次技术验证被命名为火星立方1号,目前NASA已着手研制立方体卫星,其由6个模块单元构成,尺寸为36.6 cm×9.5 cm×11.8 cm,计划在2016年3月随洞察号探测器发射,预计9月到达火星,立方体卫星进入轨道后,将通过超高频和X频段对中继信号进行接收。如果立方体卫星计划验证成功,那么其将为后续的火星任务提供着陆时的关键信号。

美国太阳帆探测器重新与地面取得联系

据腾讯网2015年6月15日报道,美国的太阳帆探测器发生故障后重新成功与地面控制中心取得联系,帆面已全部打开,可捕捉到太阳光子,并将其转换为动能。工程师将在未来几年试验太阳帆加速技术。据悉,探测器的帆面面积约为32 m2,利用太阳光子产生推力,是一种潜在的星际旅行方式,帆面不仅会接收到太阳光,也会受到深空带电粒子的干扰,之前故障可能就来自宇宙粒子的干扰,这是科学家希望解决的问题。由于本次试验局限于地球轨道,因此试验距离不会太远,仅是验证太阳帆技术的可行性。有研究指出,可以在每颗恒星之间部署大型激光,作为太阳帆探测器的借力点,激光可以准确击中探测器上的帆面,从而实现星际旅行。

太阳帆探测器

Space X将发射4000颗卫星

据中国新闻网2015年6月11日报道, Space X公司已向美国政府提出申请,计划发射4000颗廉价小型人造卫星,从高空发射网络信号,传达到全球各个角落,包括最偏远的地方。若试验成功,Space X可以从一家单纯的火箭公司转型为高速网络供货商,不仅成为其他电信公司的主要竞争对手,也能让目前没有互联网的数十亿人成为新客户。公司创办人埃隆·马斯克表示,发射成群的卫星比依赖少数几颗难以更换的大卫星更有效率,也更便宜,Space X的卫星网将在低轨道覆盖地球,互相发射网络信号,使信号更可靠,并传达到更多地方。该申请自2016年开始试验,试验卫星将由Space X的猎鹰-9火箭发射,若一切顺利,公司2021年后开始提供太空网络服务。

NASA 2016年度总预算遭削减

据美国航天新闻网站2015年6月10日报道,美国众议院拨款委员会批准了NASA 2016年度的总预算,总计约183亿美元,比NASA申请的少了2.29亿美元。不同项目的预算也有所变化。“航天发射系统”(SLS)的预算增加5.44亿美元,达到19亿美元;“猎户座”载人飞船的预算增加1.04亿美元,达到12亿美元;商业乘员项目预算为9亿美元,比申请的少了3.44亿美元。太空技术项目的预算为6亿美元,比申请的少了1.25亿美元。地球科学项目增加了600万美元。总预算削减遭到了各方的批评,NASA局长查尔斯·博尔登发布声明,对商业乘员项目预算的削减深表失望。他表示,预算的削减可能会导致项目的延迟,NASA将不得不继续依靠俄罗斯的飞船送航天员上太空,每年将为俄罗斯经济贡献数亿美元。

NASA试验新一代载人火星登陆器

LDSD

据腾讯网2015年6月10日报道,近日NASA对新一代火星探测装置“低密度超音速缓冲着陆器”(LDSD)进行了试验,整个试验持续了约2 h。着陆器被送入大气层稀薄的超高空,以模拟火星表面环境。着陆器先被送入距地面约36 km的高空,接下来在火箭帮助下爬升至约55 km的高度,然而在此阶段,直径约30.5 m减速降落伞没有正确展开,试验不得不提前终止。LDSD首次亮相在2014年6月,曾成功进行部分再入大气层的试验。此次试验的目的在于试验着陆器在高速低密度环境下的各部件运转能力。未来,LDSD将用来运送大量装备,甚至是登陆火星。

75%的俄罗斯卫星项目要依赖美国制造的卫星零部件

据interpretermag网2015年6月12日报道,俄罗斯信息卫星系统公司总裁泰斯托耶夫表示,俄罗斯卫星的电子零部件最高有75%来自于美国,如果美国限制零部件出口俄罗斯,俄卫星项目将至少停滞2年。目前,用于俄通信卫星的进口电子零部件占25%~75%,军事卫星领域比重较少,商业卫星领域比重较多,这些进口的零部件中约有83%~87%来自于美国,因此美国有着主动权。如果受到制裁,俄目前虽然有零部件库存,但将在未来2年面临严重问题,俄卫星制造商计划2019年之后生产出不需要这些“关键零部件”的卫星。全球武器贸易莫斯科中心副局长弗拉基米尔·沙瓦耶洛夫表示,如果美国在卫星零部件上实施制裁,俄罗斯可从中国购买所需的所有部件,但这种采购会刺激西方限制对中国的关键技术出口。有科学家表示对把中国作为供应商持怀疑态度,不仅因为中国产零部件质量不如美国,同时从中国购买也只是暂时转移进口需求,不是一种进口替代方案。

“菲莱”半年来首次苏醒

“菲莱”

据中国新闻网2015年6月15日报道,ESA的“菲莱”彗星登陆器成功与地面控制中心取得联系,虽然只有85 s,但却是半年内第一次苏醒联系。科学家认为,随着彗星67P向太阳靠近,太阳光将继续照射到“菲莱”,或许能够让其“菲莱”重新启动工作。本次“菲莱”发回信息显示,登陆器上的电脑和信号发射器都经历了极端情况的考验。科学家们现在希望其能有足够的能量全面展开试验。

ESA太空碎片移除计划进入细节设计阶段

据中国航天科技信息网2015年6月12日综合报道,ESA的太空碎片移除计划已进入任务设计阶段,并计划在2016年的欧洲部长会议上申请获批。此任务于2012年启动,目标是移除高800~1000 km太阳同步轨道和极轨道上的大质量非合作目标。拟采用的抓捕技术方案包括:机械臂、触须、网捕、离子束引导等。这一方法得到验证后,每年可执行多次任务,而且任务设计时已考虑重复飞行。目前,ESA已界定几个方面工作,采用“织女星”火箭的上面级作为任务捕获系统的平台,利用“鱼叉”捕获目标的建议因为难度大而被取消,代之以机器臂或渔网抓捕。最初考虑的将碎片带入较高轨道的方案也被下行脱轨处理所取代。

ESA 2024年开始建造月球基地

ESA设计的月球基地

据腾讯网2015年6月11日报道,ESA计划在月球上建造一个基地,而不是建造像“国际空间站”一样环绕地球运行的轨道器,预计将于2024年开始建造。在月球表面建造基地对于未来太空探索十分有益,或许未来火星表面也将建造类似结构的基地,供宇航员在火星表面生活。ESA将使用3D打印机制作月球基地模型,在一个6 m长的框架上,移动喷头在类似沙子的建筑材料上喷射具有粘合性的溶液。使用3D打印技术以月球土壤作为原料,可打印制造1.5 t重的建筑模型。

ESA“清洁卫星”项目征求减少太空碎片的方案

据ESA网站2015年6月11日报道, ESA清洁卫星技术项目正在向欧洲工业界征求方案,为下一代低轨道卫星平台设计构建模块,以符合减少太空碎片的需求,同时增强卫星平台的性能和竞争力。目前,越来越多的国家推出了新规则,在受保护的低轨道中限制太空碎片产生。因此,ESA计划在创新的技术基础上研发新型构建模块,并通过在整个欧洲协调的方法来执行这一计划,以实现规模经济。相关方法包括:使卫星脱离轨道或重新定位新的轨道的推进技术,确保卫星能在大气层中销毁;阻力增加装置,如帆形装置;以及推进系统和电源钝化技术。ESA将对此次征求的方案进行研究,并形成一个“清洁卫星”计划,在2016年的ESA部长会议上讨论。一旦这些构建模块准备用于太空,ESA将在自己的任务中尽早使用这些构建模块,尤其是在“地球探测”和“哨兵”项目中。

空客公司研发重复使用火箭

据腾讯网2015年6月8日报道,空客公司推出“艾德琳”可重复使用火箭,其特点是能够多次重复使用,这是在欧洲“阿里安”系列火箭基础上研发的一种低成本运载工具。火箭的推进舱与发动机占推进器总价值的80%,设计方案是通过隔热罩在其返回地球的时使它们免受损坏。当“艾德琳”完成任务后,会像无人机一样飞回地面。其外部配有小型机翼与涡桨发动机,并将约2 t的燃料储存在机翼中,来保证其能返回地球。工作人员预计,“艾德琳”可重复使用10到20次。目前欧洲航空业巨头正在激烈竞争数十亿美元的商业火箭市场份额,竞争对手包括美国Space X公司和联合发射联盟(ULA),目前Space X公司已经走在前列,猎鹰-9火箭的可重复使用试验已经在进行中。空客公司最近启动了下一代“阿里安”火箭的发展计划,更先进的阿里安-6火箭将于2020年首飞。

空客公司交付哨兵-1B卫星的雷达载荷

据空客公司网站2015年5月28日报道,空客公司为哨兵-1B(Sentinel-1B)卫星研制的C频段雷达设备已交付给主承包商。在完成集成和试验后,卫星预计2016年发射,与2014年发射的哨兵-1A卫星组成双星系统。哨兵-1A卫星目前有6000名用户注册,以访问在线数据产品,卫星的合成孔径雷达采用12.3 m×0.9 m的有源相控阵天线,包括560个C频段T/R组件。哨兵-1任务设计用于广泛的环境任务,包括海事环境监视和海冰、油污、山崩、洪水监测,并辅助用于响应自然灾害的侦察和运行支持活动,以尽可能快地获取所需的最新数据。

JAXA将大规模整修种子岛航天发射场

据日本共同社2015年6月4日报道,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)决定对种子岛航天发射场进行大规模整修,以具备发射H-3运载火箭的能力。工程将于2017年动工,2019年竣工,JAXA希望通过此次整修引入自动检测技术,缩短发射准备时间,提高发射密度。目前,种子岛航天发射场每年最多发射5枚运载火箭,每次发射需要间隔50天左右,通过引入自动检测技术,发射准备时间将缩短至1个月以内,每年能发射超过10枚火箭,发射维护人员也将缩减至30人。此外,H-2B火箭使用的发射架也将整修为可与H-3共用,进一步提高发射H-3的能力。由于H-3火箭将采用水平组装方式,JAXA还将大规模整修组装大楼,以提高发射准备效率。日本现在共有鹿儿岛和种子岛两个航天发射场,前者主要用于发射探空火箭和科学试验卫星,后者主要用于发射应用卫星。

印度计划提升商业航天在国家航天事业中的地位

据美国抛物线网站2015年6月3日报道,印度空间研究组织(ISRO)表示,印度计划提升商业航天在国家航天事业中的地位。将采取两种方式,联合商业航天公司和鼓励航天公司独立执行卫星发射任务。目前,ISRO已成立一个内部工作组负责起草相关规划,并且正在确定相关的商业公司和需求。印度此举的一个重要原因是其每年2次的发射任务无法满足通信卫星发射需求,迫切需要商业航天公司的支持。

中国台湾将发射福卫五号卫星

据中国航天报2015年6月26日报道,台湾福卫五号卫星将在2015年底发射。专家认为,福卫系列卫星属于军民两用卫星,携带了侦察设备的福卫五号卫星可进一步提高台湾的情报收集能力。据悉,福卫五号外形呈八角柱形,高约3 m,质量约525 kg,全色分辨率2 m,多光谱分辨率8 m,预定轨道高度720 km,每天飞越台湾2次,任务寿命5年。该卫星除了搭载高分辨率相机外,还携带了先进电离探测仪等载荷,可测量电离层等离子密度、速度、温度、环境背景磁场等物理量。此次卫星平台、高分辨率相机和卫星计算机全部由台湾自主研发或与台湾厂商合作研发,仅发射任务委托海外公司执行。与福卫二号卫星相比,福卫五号卫星全色分辨率没有提高,但多光谱分辨率提高了1倍,整体性能有一定程度提高。卫星预计2015年10月完成所有试验工作,由Space X公司的猎鹰-9火箭发射。如果福卫五号遥感卫星发射之后达到预期目标,未来台湾可能发射多颗福卫五号系列遥感卫星。

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