小发射器火箭实验室计划明年首次登月任务

2020-06-18 17:45:39

火箭实验室以将微小卫星送入地球轨道而闻名,但该公司有更深入太空的宏伟计划,其第一次登月任务定于明年。根据与NASA的合同,火箭实验室将把一艘名为Capstone的小型航天器送入绕月轨道,以测试如何在月球轨道上导航,并帮助人类未来前往月球的任务。

这将是火箭实验室迄今最雄心勃勃的任务,该实验室本周末刚刚发射了第12枚主力电子火箭。该公司总共将53艘航天器送入太空,到目前为止,所有这些发射都已将卫星送入低地球轨道。但该公司一直在寻找突破极限的方法。火箭实验室的月球项目经理阿曼达·斯泰尔斯曾是谷歌月球X奖的负责人,她告诉The Verge:“从我来到火箭实验室的第一天起,伸展电子产品的腿并不断推动看看我们能做什么就是一件有趣的事情。”“我从该公司的最高层了解到,人们对登月一直很感兴趣。”

这项任务将依赖于火箭实验室在过去几年中一直在使用的一个关键硬件:它的光子航天器。圆柱形运载火箭位于火箭实验室电子火箭的顶部,将客户的硬件推向近地轨道。它还可以作为一颗可定制的卫星,可以将各种有效载荷和仪器携带到太空中。“对于大多数人来说,他们关注的是近地轨道,但它也很灵活,我们可以对其进行升级,并将其作为执行这些更高级任务的平台,”斯泰尔斯说。“因此,这是第一个用于这一目的的高级版本的光子。”

“伸展一下Electron的腿,并继续推动,看看我们能做些什么,这一直是一件令人感兴趣的事情。”

在顶石任务中,火箭实验室对Photon进行了一些升级,最引人注目的是更大的推进剂箱和该公司正在开发的一种名为HyperCurie的新发动机。这是火箭实验室已经在使用的3D打印居里引擎的一个版本,但它正在进行轻微的修改,以获得更多的推力。火箭实验室还计划升级Photon上的一些系统,以及增加太阳能电池板,这样飞行器在太空中的寿命就会更长一些。

光子需要这一切才能将NASA的顶石送入月球轨道。在从弗吉尼亚州火箭实验室的新发射场发射后,电子将首先将光子航天器-顶部安装了顶石卫星-部署到围绕地球的低圆轨道上。从那里开始,光子将慢慢伸展其轨道,使飞行器远离行星。最终,光子将燃烧其超居里引擎,并将其设定在通往月球的航线上。总而言之,大约需要8到9天的时间才能到达光子将部署Capstone宇宙飞船的正确地点,斯泰尔斯表示,他们正在采取的路线将为火箭实验室节省一些沿途的能源。“对于这项任务来说,这是一个相当关键的推动因素,”斯泰尔斯说。

一旦登上月球,Capstone将尝试将自己插入月球轨道,测试可能对未来至关重要的导航和控制技术。Capstone的目标是围绕月球的一种特殊类型的轨道,称为近直线晕轨道。这一轨道将把顶石带到距离月球表面1000英里以内的地方,最远可达43500英里。这也是美国国家航空航天局(NASA)计划建造一个名为Gateway的新月球前哨的同一轨道。这个遥远的空间站最终将成为宇航员的中转站,在那里他们可以在降落到月球表面之前短暂地生活和训练。Capstone收集的数据有望帮助NASA更好地理解未来如何在这个轨道上导航。

至于光子飞船,一旦顶石卫星从飞行器上分离出来,它可能会有更多的事情要做。斯泰尔斯说,火箭实验室正在考虑延长运载火箭的任务,有可能将其送入星际空间,以展示光子在未来任务中的能力。“我们还没有就此做出最终决定,但这是我们肯定在调查的事情,”斯泰尔斯说。“但首要任务才是真正的焦点。”

顶石任务可能有助于为火箭实验室深入太空的任务铺平道路。“我们看到的不仅仅是月球,还有金星和火星,”斯泰尔斯说。“一旦我们找到了登上月球的平台,那就真的开启了去一大堆地方的可能性。”不仅仅是火箭实验室对向深空发射小型探测器感兴趣。卫星发射器维珍轨道公司(Virgin Orbit)也宣布,一旦其发射一号(LauncherOne)火箭启动并运行,将向火星发射微型航天器。

“我们看到的不仅仅是月球,还有金星和火星。”

把微小的宇宙飞船送到遥远的世界是有先例的。2018年,美国国家航空航天局(NASA)向火星发射了两颗小型标准化卫星-被称为立方体卫星(CubeSats)-以及该机构的洞察力着陆器。这些微小的太空船充当了继电器,帮助美国宇航局实时获得洞察力着陆序列的最新信息。开创性的太空探测器证明,小型卫星在这些较大的星际任务中可以作为助手、观察者或通信者发挥作用。或者,它们可以被用作探路者,比如Capstone,测试未来更大的航天器在探索其他世界时需要掌握的技术。

最终,斯泰尔斯说,将小型航天器送入深空有大量的机会,人们刚刚开始充分了解这些由小型火箭发射的微型飞行器的功能。“我想可能很多人都没有想到这一点,”斯泰尔斯说。“每当这种情况发生时,你就会开始得到各种各样的新想法和新任务,而这在五年前甚至没有人会想到。”