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词条 太空发射系统
释义

太空发射系统是一种从太空梭演变而来的运载火箭,由美国国家航空暨太空总署所设计,主要是为了维持星座计划的进行,以及取代已经退役的太空梭。经过了美国2010年的授权法案之后,便打算将战神一号与战神五号改变成单一个可以载人与载物的运载火箭。之后随着时间的推移,会出现更大酬载量的版本。整体而言,太空发射系统与农神五号非常相近。

基本参数

用 途  运载火箭

制造国家  美国

外型及质量参数

高度 320英尺(98米)(载人版本)
400英尺(122米)(货舱版本)

直径 8.4 公尺

质量 2,497,000千克(5,504,943磅)(载人版本)
2,951,000千克(6,505,841磅)(货舱版本)

级数 2(载人版本)
2(货舱版本)

酬载量

有效载荷-近地轨道 70,000千克(154,324磅)(载人版本)
130,000千克(286,601磅)(货舱版本)

发射历史

现况 计划中

发射场 肯尼迪航天中心39号发射复合体, 甘乃迪太空中心

首次发射 2017年(载人版本)
2024年(货舱版本)

太空梭固体助推器加强版(货舱版本)

数量  2枚(载人版本)
2枚(货舱版本)

发动机 1 固态发动机

单发动机推力 12.5 百万牛顿/支,海平面测试状态(载人版本) (2,800,000 磅力(载人版本))

比冲 269 秒(载人版本)

推进时间 124 秒(载人版本)

燃料 固态(载人版本)
(货舱版本)

设计与发展

太空发射系统是一种从太空梭演变而来的重型运载火箭。最初的第一阶段以70吨的星座计划载人任务为主,之后会发展出130吨的货舱型酬载任务。

初步设计显示,太空梭主引擎和太空梭固体助推器都会被作为本计划的一部分。不像战神五号需要另外开发新的燃料槽。2011年5月,美国国家航空暨太空总署宣布将已取消的星座计划中的猎户座继续开发,并命名为多功能人员酬载舱。在2011年9月所公布的资料显示,第一阶段载人任务会使用一对太空梭固体助推器以及三颗太空梭主引擎的改进版本(RS-25D/E),第二节则选用J-2X发动机。第二阶段货舱任务会使用一对太空梭固体助推器的加强版以及五颗太空梭主引擎的改进版本(RS-25D/E)。

2011年9月14日,,美国国家航空暨太空总署确定新一代太空发射系统的设计,并说明美国可以将太空人运送到更远的地方,并且做为人类太空探测的基石

太空发射系统预计花费180亿美元开发,2012年至2017年间,每年将编列30亿美元的预算;其中100亿美元用于太空发射系统本身:20亿美元改建发射台及该乃迪太空中心:60亿美元用于猎户座载人舱组的研究、制作。

资金投资

总投入估计360亿

据纳尔逊估计,“太空发射系统”计划未来5年的投入将达到180亿美元左右。格斯滕迈尔指出,这笔资金主要用于研发和设计,并不涵盖火箭的制造成本。2017年,“太空发射系统”火箭将进行第一次试射。格斯滕迈尔并未透露新型火箭研制计划的总估计投入,但一名消息人士表示总投入估计可达到360亿美元左右。

“太空发射系统”采用液体燃料,而不是固体燃料火箭推进器,与“阿波罗”号任务采用的火箭更为接近,而不是最近退役的航天飞机。航天飞机是一种可重复使用的有翼航天器,装有巨型液体燃料油箱,大部分动力由两个固体燃料火箭推进器提供。研制这种新型火箭体现出美国太空探索重点发生改变,放弃小布什政府提出的以固体燃料火箭为主的月球探索任务。斯坦福大学教授、前宇航局高管斯特科-哈巴德表示:“太空探索的未来将依靠可靠的液体燃料技术。”哈巴德曾参与2003年“哥伦比亚”号空难事故调查。据以匿名方式接受采访的宇航局高管透露,在本世纪20年代至30年代,宇航局将在15年以上时间里每年制造和发射大约一枚火箭。2017年,宇航局将进行第一次无人试射,2021年进行第一次载人发射,2025年将搭载宇航员奔赴地球附近的一颗小行星。宇航局希望在30年代使用火箭向火星派遣宇航员,首先环绕这颗红色星球飞行,而后进行登陆。

或延续“超支”传统

在最初的试射过程中,“太空发射系统”火箭将采用航天飞机的5固体燃料推进器设计,安装在外部,内部采用航天飞机的主发动机提供动力。不久之后,这些固体燃料推进器将被新型推进器取代。这种新技术可能采用液体燃料,也可能采用固体燃料。

宇航局希望将向国际空间站运送宇航员的工作交由私营公司完成,同时租用巨型“太空出粗汽车”,依此节省资金。节省下的资金将用于地球轨道和地月系统以外的太空探索。令哈巴德感到担忧的是,宇航局拥有“超支”传统,航天飞机计划的费用便达到最初预算的两倍左右。新火箭的研制也可能延续这一不良传统,最后不得不“克扣”其他任务的资金,填补“太空发射系统”火箭计划的资金缺口。

运载能力

最初,“太空发射系统”将有能力向太空发射77到110吨货物,可用于发射6人猎户座多功能乘员舱,最终的运载能力将达到143吨,甚至有可能达到165吨。相比之下,曾将宇航员送上月球的长期休眠的土星V型火箭运载能力为130吨,航天飞机的运载能力为27吨,当前最大的无人火箭更是只有25吨左右。哈巴德表示“太空发射系统”研制计划让人感到吃惊,如此巨大的运载能力将限制火箭的制造和发射频率。与可以重复使用的航天飞机不同,这种火箭往往是一次性的,每次发射都要制造新火箭。美国国会规定了“太空发射系统”火箭的一些设计元素、最后期限以及需要满足的要求。最近退役的航天飞机的主发动机虽然采用液体氢和液体氧,但还是需要借助固体燃料推进器进入轨道。固体燃料火箭推进器在设计上成本更低,但由于推进器存在的缺陷,“挑战者”号航天飞机最后于1986年发生空难。固体燃料火箭的最大缺陷是,一旦点火便无法停止,液体燃料则没有这种缺陷。新型巨型火箭将采用液体氢和液体氧燃料。“阿波罗”号飞船、“双子座”飞船和“水星”飞船均借助固体燃料火箭进入太空,液体颜料主要用于无人商业火箭。俄罗斯的“联盟”号火箭也采用液体燃料。

发射计划

一个非官方与非正式的单位在预算的最坏状态列出一些太空发射系统的早期发射排程:

SLS-1 2017年12月 将未载人的猎户座太空船进行环绕月球的任务。

SLS-2 2021年8月 将载人的猎户座太空船进行环绕月球的任务。

SLS-3 2022年8月 

SLS-4 2023年8月 

SLS-5 2024年8月 进行首次太空发射系统的货物舱酬载发射。

SLS-6 2025年8月 载人的探测任务。

SLS-7 2026年8月 货物舱酬载发射。

SLS-8 2027年8月 载人任务。

SLS-9 2028年8月 货物舱酬载发射。

SLS-10 2029年8月 载人任务。

SLS-11 2030年8月 新型货物舱酬载发射。

SLS-12 2031年8月 载人任务。

SLS-13 2032年8月 新型货物舱酬载发射。

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更新时间:2024/12/23 9:43:59