太空飞机:彻底改变 NASA 的国际空间站补给

太空飞机:彻底改变 NASA 的国际空间站补给

美国宇航局和塞拉航天公司的“追梦者”号航天器将于2024年向国际空间站进行示范飞行,包括货物运送和各种在轨测试,以确保其为未来的任务做好操作准备。

美国宇航局和塞拉航天公司正在该公司的“追梦者”号航天器首次飞往国际空间站的飞行中取得进展。这架无人货运航天飞机计划于2024年向轨道综合体发射演示任务,作为美国宇航局商业补给服务的一部分。

追梦人和流星
由科罗拉多州路易斯维尔的Sierra Space制造的Dream Chaser货运系统由两个主要元素组成:Dream Chaser航天器和Shooting Star货运模块。作为升力体航天器,“追梦者”号被设计为可重复使用多达15次,并由位于弗吉尼亚州汉普顿的美国宇航局兰利研究中心开发的HL-20航天器改装而成。

该航天飞机的货运舱伴侣“流星”旨在支持加压和无压货物进出空间站的交付和处置。货物舱只能使用一次,并在重新进入之前进行处理。

“追梦者”系统将从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地的41号航天发射场发射,机翼折叠在五米长的整流罩内,搭载在ULA(联合发射联盟)火神半人马座火箭上。整流罩面板将在上升过程中保护航天器,但一旦进入轨道就会被抛弃。安装在“追梦者”号的货物舱和机翼上的太阳能电池板在自主会合到空间站期间部署。在擦洗的情况下,Dream Chaser 旨在在短短 24 小时内准备好发射。

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任务概览
在首次飞行期间,Sierra Space将进行在轨演示,以认证Dream Chaser在未来的任务中。美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心、位于休斯顿的美国宇航局约翰逊航天中心和位于科罗拉多州路易斯维尔的追梦任务控制中心的团队将监控这次飞行。Sierra Space的飞行控制器将控制发射台上的Dream Chaser航天器,直到航天器在着陆后移交给NASA Kennedy的Sierra Space地面运营团队。

在航天器进入进近椭球体之前,将在空间站附近进行远场演示,椭球体是轨道实验室周围2.5×1.25×1.25英里(4×2×2公里)的不可见边界。在“追梦者”号与美国宇航局团队在休斯顿的任务控制中心进行联合行动之前,需要进行这些演示。其中包括展示姿态控制、平移机动和中止能力。

近场演示必须在离空间站更近的地方进行,包括激活和使用光探测和测距(LIDAR)传感器,响应空间站发出的命令,在接到命令时从空间站撤退,并保持其进近,首先是1,083英尺(330米),然后是820英尺(250米),最后是距离空间站98英尺(30米)。成功完成演示后,追梦者将向空间站移动。

当“追梦者”号接近轨道实验室时,它将在距离空间站约38英尺(11.5米)的地方举行最后一次飞行,届时空间站工作人员将使用Canadarm2机械臂抓住航天器货物模块上的固定装置,然后地面团队将货物模块安装到Unity或Harmony模块上面向地球的端口。

在首次飞往国际空间站的飞行中,追梦者计划运送超过7,800磅的货物。在未来的任务中,“追梦者”被设计为与空间站保持联系长达75天,并运送多达11,500磅的货物。货物最迟可以在发射前24小时装载到航天器上。Dream Chaser可以将超过3,500磅的货物和实验样本送回地球,而使用其货物模块在重返大气层时可以处理超过8,700磅的垃圾。

重返地球
Dream Chaser将在空间站停留约45天,然后使用Canadarm2卸载。航天器可以在起飞后 11 到 15 小时内最快着陆,如果满足天气标准,每天都有机会。Dream Chaser 的着陆天气标准通常要求侧风速度低于每小时 17.2 英里(15 节),逆风速度低于 23 英里/小时(20 节),顺风速度低于 11.5 英里/小时(10 节)。跑道半径 20 英里内或进近路径 10 英里范围内的雷暴、闪电和雨水是不可接受的着陆条件。详细的飞行规则将指导管制员确定着陆机会是否有利。

Dream Chaser 的 26 个反应控制系统推进器的组合将点火,使航天器脱离轨道。“追梦者”号将重新进入地球大气层,并以美国宇航局航天飞机的风格滑翔到肯尼迪发射和着陆设施的跑道着陆,成为自2011年最后一次航天飞机飞行以来第一艘降落在该设施的航天器。

一旦“追梦者”号在着陆后断电,塞拉太空地面运营团队将把它转移到空间系统处理设施进行必要的检查,卸载剩余的NASA货物,并开始为下一次任务做准备。

Sierra Space,前身为Sierra Nevada Corporation,于2016年被选为NASA的第三艘商业货物补给航天器,为国际空间站提供服务。

 

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