為什麼NASA的獵户座飛船看起來如此熟悉 - 彭博社
Justin Bachman
美國國家航空航天局的獵户座原型艙,多用途載人飛行器
照片由比爾·英戈爾斯/NASA通過Getty Images提供*(在第5段更新獵户座發射日期為週五早晨)*
當美國國家航空航天局的獵户座飛船在數十年的旅程中首次飛行,旨在將人類送上火星時,這艘飛船會讓許多人感到懷舊。眯起眼睛,獵户座的載人艙與40多年前將宇航員送往月球的阿波羅飛船有着驚人的相似之處。
照片隨筆:紅色星球回顧:美國國家航空航天局的30年火星任務美國國家航空航天局在兩艘飛船上選擇鈍底錐形艙設計並非偶然。鈍錐形狀會產生高阻力,幫助減緩飛船的下降速度。當獵户座從更遠的任務返回地球時,飛船將以接近每秒7英里的速度飛行,這是一種比音速快多倍的超音速速度。在這種速度下,管理飛船將產生的巨大温度——超過5000華氏度——將需要有效的設計和強烈的屏蔽。這就是初始測試飛行的主要任務是評估為獵户座建造的更新屏蔽的原因之一。
“‘艙體形狀’在空氣動力學上恰好適合減緩飛行器的速度,而不會像流星一樣燃燒,”NASA的導航工程師凱利·史密斯上個月在一次公開討論中寫道,該討論由該機構在Reddit上舉行。“尖鋭的形狀往往會過熱並融化/蒸發。鈍形狀在超音速下能很好地保持加熱在更可控的水平。如果你看看彈道導彈,它們的所有鼻錐也是‘鈍’的(球體、球錐等),以應對極端的加熱環境。”
圖片來源:NASA錐體的不平衡形狀也導致飛行器在以約五倍音速向地球飛行時呈現“歪斜”狀態,史密斯解釋道。“這種攻擊角使得獵户座有一點升力;我們可以利用這種升力來操控飛行器並通過像滑翔機一樣傾斜獵户座來控制進入軌跡,”他寫道。俄羅斯的聯盟號艙和SpaceX的 龍飛船也採用了類似的形狀。
如果天氣允許,獵户座已重新安排在週五早上發射,進行一次4.5小時的兩圈繞地球飛行,達到國際空間站15倍的高度。3600英里的高度將幫助NASA測試飛行器對低地球軌道外更高輻射水平的反應——航天飛機從未偏離過這個軌道——並達到每小時20,000英里的進入速度,約為從月球返回時產生速度的84%。“儘管我們的計算機變得更強大,但大氣進入的物理學自阿波羅以來沒有改變,”NASA發言人斯蒂芬妮·希爾霍茲説。
獵户座計劃對阿波羅的致敬不僅僅體現在外觀上。NASA還諮詢了幾位曾在阿波羅計劃中工作的退休員工;至少有一位將親臨德克薩斯州的任務控制中心觀察飛行。近距離觀察時,相似之處突然結束。獵户座的大小大約是阿波羅乘員艙的三倍,設計用於將四名宇航員送往火星,進行一趟7000萬英里的往返旅程,可能需要長達23個月。在較短的旅行中,飛行器可以容納六人。
在內部,獵户座的“玻璃駕駛艙”對任何iPad用户來説都不會顯得特別陌生,觸摸屏與現代噴氣式飛機駕駛艙中使用的類似。消除物理開關及其相關電纜大大減輕了重量。僅剩約60個物理開關。