2014年航天探索大事记

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航天资讯网站Spaceflight Now评出了2014年航天领域的5件最重大事件。在即将过去的这一年,航天领域事故频发,提醒我们太空飞行存在风险,面对这片最终的前沿疆域,成功和失败仅有一步之遥。而在太阳系探测和未来的载人航天领域,2014年也取得了重大的突破。

5、波音、SpaceX赢得商业载人发射合同

波音的CST-100(左)和SpaceX的载人龙式飞船,将运送美国宇航员往返国际空间站。图片来源:Boeing/SpaceX/Spaceflight Now

9月16日,NASA宣布选择波音和SpaceX签署价值68亿美元的合同,在2017年年底之前开发、测试并发射载人飞船,运送美国宇航员往返国际空间站。这两家公司将开发不同的飞船,有能力将最多7名宇航员运送到近地轨道。

航空航天巨头波音公司的合同价值42亿美元,投资给该公司设计制造的CST-100飞船。这种飞船将由联合发射联盟(ULA)的阿特拉斯5型火箭运载,从卡纳维拉尔角发射升空,返回时将使用气囊垫着陆在美国西部。

SpaceX则是航天工业界一家正在迅速成长的新企业,赢得了26亿美元的合同,以完成他们载人龙式飞船的开发。这种飞船将由该公司的猎鹰9型火箭运载,从佛罗里达的肯尼迪航天中心发射。按照SpaceX官方的说法,这种新式飞船的首次飞行很可能会借助降落伞返回地球,但最终这种飞船会在火箭发动机的推动下,完成精确的直升机式的着陆。

波音和SpaceX计划在2017年年底完成各自飞船的试飞,从而终结NASA必须依赖俄罗斯的联盟系列飞船运送宇航员往返国际空间站的现状。

4、维珍银河太空飞机失事,试飞员丧生

试飞员彼得·西博(左)在10月31日“太空船二号”的事故中受伤,副试飞员迈克尔·阿尔斯伯里(右)在事故中丧生。图片来源:Scaled Composites

10月31日,维珍银河公司的“太空船二号”(SpaceShipTwo)火箭动力飞机试飞时在美国加利福尼亚的莫哈韦沙漠上空失事,两名试飞员一死一伤。

这架太空飞机是在莫哈韦沙漠上空15000米的高度,从运载它的“白色骑士二号”飞机上被投放后不久,发生事故而在空中解体的。试飞员迈克尔·阿尔斯伯里(Michael Alsbury)在事故中丧生,彼得·西博(Peter Siebold)则在事故中受伤。

对维珍银河公司来说,这起事故是一场重大打击。这家太空旅游公司由理查德·布兰森(Richard Branson)创立,总部位于美国加利福尼亚的莫哈韦,原打算利用这架飞机作亚轨道飞行,将富有的乘客带到距离地面超过100千米的高空——这是国际公认的所谓太空边界。该公司正打算研制“太空船二号”的第二个版本,但联邦调查人员预计,事故调查至少要拖到2015年年中才能完成。

初步调查目前的重点在于“太空船二号”的制动系统被过早启动,这有可能导致这架飞机在火箭发动机点火后几秒内发生解体。

3、安塔瑞斯货运火箭发射时爆炸

安塔瑞斯火箭升空时爆炸的瞬间。图片来源:NASA

10月28日,安塔瑞斯货运火箭从美国弗吉尼亚东部海岸的发射塔架起飞,离地仅几秒钟后便炸成了一团火球,原本打算送往国际空间站的无人补给飞船也被炸毁。

这枚火箭的爆炸提醒人们,航天飞行是一件危险的事情——这是世界各地一代又一代的工程师和科学家一而再再而三的从失败中学到的教训。这场故事导致轨道科学公司研制的安塔瑞斯火箭和天鹅座货运飞船暂时停飞,也使得国际空间站失去了来自地球的一条补给线。

不过,不用为国际空间站上的宇航员担心,他们仍然能够通过SpaceX的补给飞船、俄罗斯的进步号货运飞船及日本的HTV货运飞船获得补给和实验设备。

安塔瑞斯火箭爆炸的原因,现在被追溯到火箭第一级的一台AJ26发动机上。图片来源:NASA/Joel Kowsky

轨道科学公司的工程师,已经将火箭发射失败的原因追溯到火箭第一级的一台AJ26主发动机上。这台火箭发动机是40多年前由俄罗斯制造的,原本打算用于苏联时代的N1登月火箭。上世纪90年代,这台发动机被进口到美国,用在了美国的运载火箭上。

这起火箭爆炸事故促使轨道科学公司使用其他发动机重新设计安塔瑞斯火箭。该公司已经选定了由莫斯科NPO Energomash制造的RD-181火箭发动机,这是根据阿特拉斯5型火箭、天顶星火箭和安加拉火箭上使用的发动机改造而来的新型发动机。

升级后的安塔瑞斯火箭将在2016年首飞。与此同时,轨道科学公司定购了一枚联合发射联盟的阿特拉斯5型火箭,在2015年底至少向国际空间站发射一艘天鹅座补给飞船,以继续执行该公司和NASA签订的价值19亿美元的货运合同。

2、猎户座飞船完美完成首次试飞

猎户座飞船由德尔塔4重型火箭运载,从卡纳维拉尔角发射升空。图片来源:NASA

12月5日,NASA新一代的猎户座飞船,由联合发射联盟的德尔塔4重型火箭运载,从卡纳维拉尔角发射升空,完成了环绕地球2周、为期4小时的处女航。

这个重约21000千克的航天器环绕地球一圈后,火箭上面级再次点火,将猎户座飞船推升到了大约5800千米的高度,比国际空间站还要高大约15倍。之后,猎户座在太平洋上空再入大气层,溅落在圣迭戈西南约960千米的海上。

这是猎户座飞船的第一次完美试飞,在真正载人之前,对飞船的硬件风险以及航空电子、辐射防护、隔热罩及着陆系统进行了一次综合性演练。

猎户座是NASA的深空航天飞行器,将把宇航员送往太阳系中前所未至的更遥远的地方,例如小行星,甚至最终前往火星。

1、人造探测器首次着陆彗星

“罗塞塔”探测器拍摄的67P彗星的全貌,摄于2014年8月3日。图片来源:ESA

11月12日,近年来或许称得上最大胆的探测任务迎来了高潮,一场困难重重的探险故事在一颗距离地球大约4.8亿千米的一颗彗星上。

这个故事包含几乎所有的元素:一个没有被探索过的异星世界,两个英勇无畏的机器人“罗塞塔”和“菲莱”,没有经过尝试却要求驾驭物理定律的一次机动变轨,还有或许是最重要的——人类探索的梦想。

如果那一天你通过互联网或者电视关注过“菲莱”降落和着陆的直播,你一定会对那帮神情紧张、紧盯着电脑屏幕、等待探测器从彗星表面传回数据的科学家印象深刻。

信号传来,泪水涌出,香槟被打开,随即科学家开始了紧张的工作。

这样的场景可能不太符合你对探索新世界的想象,但在2014年,这是太空探索的高潮时刻。

“菲莱”的故事并没有随着它的着陆而终结。这个探测器用于固定的鱼叉系统没有启动,导致它在彗星上反弹了上百米高,最终停留在了距离目标着陆点超过1千米的冰裂隙中。尽管过程曲折,“菲莱”仍然传回了人们期待以久的科学数据,并拍摄了周围的环境,随后由于电量耗尽而陷入了沉睡。

科学家希望,随着这颗彗星在2015年越来越靠近太阳,“菲莱”还能够醒来,进行更多的测量。

“菲莱”着陆后从彗星表面发回的照片。图片来源:ESA

在“菲莱”之前,没有任何航天器在彗星上着陆。11月12日的着陆,以及此前3个月母船“罗塞塔”抵达67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星,给科学家提供了前所未有的、近距离观察这一古怪星球的机会。

这颗彗星像煤一样漆黑,表面存在着山脊、悬崖和奇形怪状的巨石,整体形状就像一只大黄鸭——由头和身体两个部分靠在一起构成。

欧洲空间局的“罗塞塔”任务,花了10年时间在太阳系中盘旋,才在2014年抵达了67P彗星,开始对它进行长达1年半的伴飞观测。这一任务让研究者有能力研究阳光如何加热彗星这样的冰质天体,如何通过数不清的裂隙和喷口将水蒸气及其他分子释放出来。

目的是什么?是为了研究行星纷乱复杂的形成过程,以及生命本身的起源。科学家相信,彗星上包含有46亿年前太阳系诞生时被冰封至今的原始物质。(编辑:Steed)

编译来源

Spaceflightnow.com 2014’s top stories in spaceflight

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