美国放弃地球国际空间站,打造国际月球轨道空间站!2025年发射
美国放弃地球国际空间站,打造国际月球轨道空间站!2025年发射
国际空间站状态不容乐观
国际空间站是在美国牵头下建造的,自1998年曙光号功能货舱升空到2010年完成建造,全面投入使用以来,已经接近14年时间。首先发射升空的曙光号已经有近26年的在轨运行时间。随着元器件的老化,太空中微小颗粒撞击,国际空间站需要不断进行维护。
自2020年以后,国际空间站先后出现了舱段漏气、机械臂被碎片撞击出小孔、科学号实验舱引擎异常启动、星辰号服务舱内出现烟雾等各种各样的问题。最严重的一次是出现在2021年10月,停靠在国际空间站的俄罗斯联盟MS-18号宇宙飞船正在进行推进器点火测试,到了测试结束的时间,联盟号没有熄火,导致国际空间站失去方位长达30分钟。这次事故如果处理不及时很可能导致国际空间站高度降低而砸向地球。
2021年3月一个SUV 大小,重约2.6吨的电池托盘,在安装电池后从空间站丢弃。空间站位于地球低轨道,处于微重力状态,这个物体缓慢下降。终于在24年3月份进入了大气层,并撞穿了美国佛罗里达州一所房子的屋顶和两层楼。
因为国际空间站是多国建成,不同国家的舱段的建造技术、建造质量不一,直接导致使用寿命不同。此外各舱段的功能不同,相互协作方面也出现问题。从国际空间站将电池托盘随意抛弃的事情来看,这是一种极其不负责任的行为。国际空间站如今面临的问题众多。虽然美国NASA宣布国际空间站将延期使用至2031年,但后续问题一定会层出不穷,预计面临的困难诸多,不确定性和挑战极大。
目前俄罗斯已经宣布建造自己的空间站,而美国则将目光瞄准了月球。
国际月球轨道空间站
美国自2017年,正式批准阿尔特弥斯重返月球的计划。这个计划总共分成了四步,第一步发射无人飞船完成绕月飞行测试,第二步发射载人飞船完成绕月飞行,第三步实现载人登月,第四步第二次载人登月计划,航天员进驻“门户”月球轨道空间站,并适时开展月面着陆。
目前计划中的第一步已经完成了,就是发射猎户座飞船完成绕月任务。虽然该任务顺利完成,但是过程中困难重重。该计划原计划是2017年发射,但是火箭系统多次遭遇雷击,氢气泄漏,疫情等原因直到2022年才完成该任务!这比当初计划时间推迟了5年,也直接导致后续的任务不得不推迟。
当前后第二,第三,第四步计划的实施时间分别在2025年9月,2026年9月,2028年9月。
其中通过月球门户实现载人登月是目前比较先进的登月方式!那么什么是月球门户呢?月球门户就是美国计划建设的月球轨道空间站。
这个月球空间站是由多国参与建设的,所以被称为国际月球轨道空间站。参与建设的国家和组织有美国、加拿大、欧盟、日本及阿联酋。美国主要负责动力和推进舱、居住和后勤前哨舱的建设,欧盟负责欧洲燃料补加、基础设施和电信系统的建设,加拿大负责机械臂的制造,剩余的国际居住舱段由各国家共同完成。
如果建造完成,这将是人类第一个环月球运行的空间站。空间站将运行在NRHO轨道上。NRHO轨道是一个准直线的晕轮环月轨道,它的近月点在月球北极上空1500千米,远月点在月球南极上空70000千米处。在NRHO轨道运行的每一小段时间内,以地球为中心看上去总会沿着一条直线运行。
从地球发射到月球上的探测器需要考虑的主要有两点,一种是减重保证火箭有足够的燃料,第二种就是尽量减少燃料消耗,延长航天器使用寿命。科学家通过测算找到了两条虚拟的围绕月球的轨道,这就是准直线的晕轮环月轨道NRHO和DRO远逆行轨道。这两个轨道都和拉格朗日L2相关。
DRO远距离逆行轨道的轨道高度距离月球的距离64000千米,并呈现以月球为中心的圆周运动。DRO轨道与NRHO轨道并不在一个平面上,而是相互交叉。
美国的月球轨道国际空间站建设的目的是能够同时兼顾登陆月球和火星的目标,因NRHO轨道的近月点是1500千米可以登录月球,远月点是70000千米可以登录火星,就成为了首选。
在月球轨道空间站建成后,将作为月球和火星登陆的中转站,阿尔忒弥斯”载人登月的猎户座飞船就可以在此停泊,内部加压容积不小于125m³,最多可供4名宇航员工作生活90天。
此外,月球轨道空间站可以让人类近距离观察月球的变化,对月球的起源、资源等进行探测和研究。按照当前的进度,动力和推进舱将在2025年升空。
写在最后
美国除了独自建造过太空实验室号空间站外,从来没有独自建造过类似前苏联和平号空间站和类似我国的天宫号空间站。反而需要依靠各个参与国家来共同分担任务,正所谓是各取其长!国际空间站的建设也是俄罗斯多次分享了空间站建造技术后的成果,其中国际空间站的核心舱星辰号就是俄罗斯建造。如今建造月球空间站仍然是多国参与,按照美国重返月球计划,该计划能否正常进行仍是未知数。