降低太空探索成本:除回收火箭還有充氣式太空艙

2020-11-24 中關村在線

編者按:本文作者來自科普中國

節約探索成本的兩大招式

人類早已登陸過月球,也一直有志登陸火星,但重返月球喊了多年卻仍未出現,更別提踏上火星了。這背後的原因很多,不過高昂的成本是一個不容忽視的重要因素。

擁有夢想的人們並未放棄,經過鍥而不捨的鑽研與嘗試,已經開發出了節約成本的兩大招式。

第一大招為可回收火箭。SpaceX的獵鷹9號火箭已經成功完成了陸上和海上的回收試驗。對於SpaceX公司來說,火箭不再是一次性用完即廢,而是可以重複使用數十次的,未來的發射成本相比以前將節約百分之九十以上

第二大招是充氣式太空站,它是以減少太空飛行器自身重量以壓縮成本的另一條康莊大道

今天,我們將重點談談這第二大招,主角輪到它:

 

4月8日,獵鷹9號火箭首次成功返回到海上回收平臺,在那一天,私人太空公司SpaceX是主角,而4月16日,輪到畢格羅太空公司走到了最前臺——BEAM充氣式太空艙經由SpaceX的獵鷹9號火箭運到太空,與國際空間站成功對接,並完成充氣

 

BEAM充氣式太空艙

 

BEAM與國際空間站(簡稱ISS)對接後

其體積經過充氣膨脹到以前的4.44倍,直徑為3.23米,長4.01米,可為航天員提供大約16立方米的活動空間。

看起來,這個充氣式太空艙似乎也不是那麼大嘛,其實,它只是一個試驗艙,是為了驗證未來的充氣式太空站而做的準備

BEAM將與國際空間站一起共度兩年時光,以檢測它是否會漏氣,在保溫和防輻射效果上是否過硬,是否經得起微隕石和空間碎片撞擊偵測的考驗等等。每隔一段時間,太空人們就會進入BEAM以進行各項檢查,每次停留數小時。經過兩年的嚴酷考驗後,它將脫離空間站並進入大氣層燒毀。

若一切測試正常,那麼,畢格羅太空公司就要放開手腳再出重拳,發射BA330太空艙。

小體重、大空間的BA330

一個BA330重20噸,充氣後可提供330立方米的空間,此為其名字由來

兩個BA330組合在一起就是一個充氣式太空站

圖為國際空間站(ISS),看上去很大,但其內部加壓空間僅為916立方米,也就是說,一個BA330充氣後相當於ISS的三分之一。  

圖為畢格羅太空公司正在設計的充氣式太空站。國際空間站耗時18年才建設成功,總重量420噸,而畢格羅設計的空間站只要3個BA330就夠了,總重60噸。 

根據畢格羅太空公司的官方介紹,BA330對太空環境中的防輻射能力等於或大於國際空間站。艙體上將提供4個防紫外線的窗戶,可讓未來的太空遊客欣賞地球。 

 

圖為BA330與國際空間站上的「命運號實驗艙」的大小對比。BA330充氣展開後,艙體壁厚0.46米,據該公司的官方介紹,在防空間碎片和微隕石撞擊上,BA330提供的保護優於現在的國際空間站。

畢格羅太空公司的官方信息可信嗎?難以肯定。但我們能確定的是,NASA已經與這家公司籤訂了一份1780萬美元的訂單,他們的太空艙也已經與國際空間站對接。這家公司的CEO羅伯特·畢格羅在一場演講中說:「兩年半前,有人嘲笑我們的計劃,現在再也沒有人嘲笑了。」

 

圖為羅伯特·畢格羅,雖然他是地產商出身,但他的徵程是星辰大海。

充氣式太空艙最大的好處,當然是節約成本,本來要運送10噸傢伙進入太空,現在只運1噸,成本不降才怪。

另外,國際空間站因為處在近地軌道,有殘餘大氣阻力,所以每個月它的軌道高度會下降2千米左右,如果不開啟發動機以提升軌道高度,遲早會落入大氣層。然而,空間站越重,發動機所需燃料就越多。這意味著,在20年的壽命期內,充氣式太空站因為較輕的質量,所需維護軌道衰減的成本也會比較低。

月球和火星 

人類一直有志於登陸月球和火星,只可惜那裡沒有酒店。無論是高大上的3D列印,還是現場拌水泥砌磚,一個很大的問題是需要較長的時間,最害怕的是,房子建好了人卻沒了……而使用充氣式太空艙的話,打打氣後就可以進去睡午覺。 

羅伯特·畢格羅的徵程是星辰大海

中國的空間站

我國將於2020年左右建成自己的空間站,也許,摸著石頭過河的畢格羅太空公司,他們的大膽創新和探索,將會為我國未來的空間站提供一些可能的借鑑。

news.zol.com.cn true http://news.zol.com.cn/579/5791401.html report 3189 編者按:本文作者來自科普中國節約探索成本的兩大招式人類早已登陸過月球,也一直有志登陸火星,但重返月球喊了多年卻仍未出現,更別提踏上火星了。這背後的原因很多,不過高昂的成本是一個不容忽視的重要因素。擁有夢想的人們並未放棄,經過鍥而不捨的鑽研與嘗試,已經...

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