SpaceX再贏NASA新合同：將協助研究危險太陽輻射

2020-09-27 cnBeta

據外媒報導，日前，NASA授予SpaceX一份價值一億多美元的合同以此來負責該機構的監測和數據收集任務，其目的是進一步研究由太陽風形成的空間區域。據了解，太陽風保護太陽系免受其他恆星發出的宇宙輻射的影響。這份合同將使NASA能發射星際測繪和加速(IMAP)衛星，該衛星在NASA一於2018年開始研製，預計2024年發射。

除了IMAP，這次任務還將包括四個二次有效載荷。其中兩項任務也將是太陽物理學任務，第三和第四項任務則旨在監測太陽風可能對地球電信網絡的影響並研究月球表面的水。SpaceX的獵鷹9號Full Thrust（全推力）運載火箭將用於發射所有這些有效載荷，NASA估計合同成本約為1.094億美元。除了支付任務的發射費用外，這筆款項還將用於支付有效載荷集成、有效載荷管理和向太空機構提供的服務的其他費用。

獵鷹9號Full Thrust火箭是SpaceX廣受歡迎的火箭系列的第一個變種，該系列火箭曾在2015年成功地實現了第一級助推器的著陸。這種能力使得這家公司在商業和政府有效載荷方面都獲得了巨大的市場份額，美國防部也在本月早些時候改用了這種可重複使用的變種。該運載火箭的最新變種是SpaceX的獵鷹9號Block 5運載火箭系統，該系統第一級搭載了9臺Merlin 1D+氣體發生器、渦輪螺旋槳RP-1火箭發動機（用於一級）以及一臺Merlin 1真空發動機（用於二級）。

更重要的是，這是SpaceX第一次整合NASA商業乘務計劃(CCP)對乘務人員安全的要求，今年早些時候，太空人Robert Benken和ouglas Hurley乘坐SpaceX的宇宙飛船登上太空。另外，這家公司還重新設計了第二階段上級的燃料箱，據悉，這些獵鷹9號的燃料箱曾於2016年在NASA甘迺迪航天中心發射平臺爆炸，從而導致Israel Aerospace Industries (IAI)價值2億美元的衛星被毀。

IMAP將是一顆自旋穩定的太陽跟蹤衛星，它將在太陽和地球之間的拉格朗日L1點圍繞恆星運行。這類衛星將自身定位到太陽並利用旋轉作為穩定機制來控制高度。拉格朗日點是指任何兩個軌道物體之間的五個點，在這五個點上它們的重力抵消了，而放置在這些坐標上的物體只需較少的燃料來維持它的軌道。

NASA為IMAP衛星選擇的L1點可以讓衛星不受幹擾地觀察太陽，與此同時還能在太陽輻射到達地球前幾小時探測到太陽輻射。如果不這樣做，由於輻射問題，預計它將繞L1點運行，而不是把自己放在L1點的精確坐標上。據了解，這些軌道被稱為Lissajous 'halo'軌道，由於L1、L2和L3周圍的軌道本質上是不穩定的，所以需要軌道上的物體使用推進系統來維持軌道參數。

在2024年10月發射後，IMAP將穿越太陽系內部約100萬個地雷並UI中抵達位於L1的目的地。這次飛行預計需要幾個月的時間，之後它將使用機載推進器進入L1周圍的Lissajous軌道。按照這個程序，它的太陽能電池板和自轉軸將面向太陽，而它的通訊設備將面向地球。

雖然它將被放置在太陽系內部，但它將使NASA了解太陽風粒子在日球層邊緣的加速情況。它將通過飛船上的10個不同功能的儀器來實現這一點。這些任務包括探測形成太陽輻射的原子、探測構成太陽風的帶電粒子以及能研究磁場、星際塵埃和中性氫原子發出的紫外線的儀器。

根據目前的計劃，SpaceX的獵鷹9號將於2024年10月發射任務，IMAP標誌著該公司贏得了NASA的另一份合同。跟其競爭的對手United Launch Alliance(ULA)不同的是，SpaceX一直是NASA密切合作夥伴的中心。ULA的大部分訂單來自美國空軍，現在還可能還會來自太空部隊。2005 - 2018年的發射合同數據顯示，NASA跟該公司的合同超過了15億美元，這使得ULA從美國空軍獲得的5億美元的合同相形見絀。

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