
CST-100載人飛船

“追夢者”飛行器
據中國航天工程咨詢中心網站2011年5月3日報道,波音公司、內華達山脈公司、太空探索技術公司(SpaceX)和藍源公司成為NASA商業乘員開發-2(CCDev-2)項目的大贏家,共獲得約2.693億美元。其中,波音公司獲得9 230萬美元,用于提升乘員航天運輸-100(CST-100)載人飛船的性能,從而使CST-100在2015年具備全面載人能力。內華達山脈公司獲得8 000萬美元,用于繼續研制“追夢者”(Dream Chaser)飛行器,該公司已對此飛行器進行了12年的測試,并將從2012年開始進行大氣測試,而首次軌道試驗可能在2014年進行。內華達山脈公司是2010年競爭CCDev-1項目的最大贏家,曾獲得2 000萬美元。SpaceX 公司獲得7 500萬美元,計劃在2011年末使用“龍”(Dragon)飛船執行貨運任務,使之與“國際空間站”對接并卸載貨物,至于該飛船何時能實現載人飛行,將取決于經費支持。藍源公司獲得2 200萬美元,其研制的Shepard是唯一測試用于亞軌道飛行的飛行器。此次NASA合同制系統使用了動態評估模式,只有在各公司完成其重要里程碑后才支付經費。幾家公司根據情況自行調整,試驗成功的公司將繼續推進項目發展,試驗失敗的將無法獲得經費支持。

“多用途乘員飛行器”飛船
NASA在2011年5月24日宣布,國會要求其建造的“多用途乘員飛行器”(MPCV)載人深空探測飛船,將以“獵戶座”(Orion)載人飛船設計為基礎研制。這項決定意味著自2006年以來一直作為Orion飛船主承包商的洛馬公司,將成為MPCV 飛船的主承包商。
NASA局長博爾登在宣布這項決定時說,NASA仍致力于低地球軌道以遠的載人探測,并著眼于研制出所需的下一代系統。他說:“《2010年NASA授權法案》批準把‘國際空間站’運輸工作交給我們的私營公司伙伴,使我們能集中精力開展深空探測,為我們指明了前進的路線。在繼續大力開展重型運載火箭工作的同時,我們也正在借助現有的合同使新型載人飛船的研制工作能順利進行。”
MPCV 飛船可搭乘4人執行21天的任務,能在加州沿岸的太平洋上濺落。飛船質量約23t,底部直徑約5m,增壓空間19.5m3,居住空間近9m3。飛船在發射、再入和著陸過程中的安全性將是航天飛機的10倍,可執行多項任務,包括與其他飛行器交會對接,航天員進行太空行走,以及為“國際空間站”運送貨物和人員。
洛馬公司在NASA宣布上述決定后發表聲明,稱它將繼續同NASA密切合作,按照《2010年NASA授權法案》的要求,在2016年前實現MPCV 飛船的初期載人飛行。自2006年9月與洛馬公司簽訂Orion飛船主承包合同以來,NASA已在飛船項目上投入了約50億美元。洛馬公司的MPCV 研制工作將按原有的Orion項目合同繼續進行,不需進行任何修改。

“火星科學實驗室”巡視器
據中國探月網2011年6月10日報道,NASA總檢察官辦公室6月8日公布報告稱,“火星科學實驗室”(MSL)要在2011年底前發射,還需增加4 400萬美元資金。MSL 項目管理人員曾在2010年12月估算,MSL在2011年需花費5.37億美元為12月中旬前發射作準備,否則就要推遲到2013年發射。但總檢察官辦公室的報告中稱,研制隊伍低估了4 400萬美元的費用,若不增加這筆經費,將會錯過11月25日至12月18日的發射窗口,使發射時間再推遲2年,從而造成費用進一步上漲,甚至導致項目被取消。因一些關鍵組件交付時間推遲,MSL 已錯過了2009年的最初發射窗口,導致項目研制成本(建造和發射成本)上漲86%,達到18億美元。總檢察官辦公室稱,若再推遲2年,研制成本將至少再上漲5.7億美元。目前,MSL 項目的全生命周期成本約為25億美元,比2006年16億美元的最初估算提高了56%。

“星球物理學監測站”火星探測器
據美國《大眾科學》網站2011年5月8日報道,NASA宣布將從3個項目中挑選出1個項目,并為其提供除發射費用之外的最高4.25億美元資金。第1個項目是“星球物理學監測站”(GEMS),用于研究火星的內部結構,測試火星的顫動、地震以及地熱流,獲得關于巖態行星構造的新信息。第2個項目是“彗星跳蚤”(Comet Hopper),用于研究彗星的自然演化。這一探測器可以在彗星上著陸數次,觀察當彗星與太陽互相影響時彗星是如何變化的。第3個項目是“土衛六海洋探測器”(TiME),用于深入研究土衛六上由甲烷和乙烷構成的“海洋”,也可能會尋找任何以甲烷為食的生物,還能解密土衛六內部是否有水。除以上項目外,NASA還會在另外3個項目中進行選擇,以尋找更多彗星、深空小行星以及近地天體。“近地球目標相機”(NEOCam)是可運行在拉格朗日點的空間望遠鏡,用于尋找經過地球軌道的小天體。而“原始物質探測者”(PriME)可研究彗星成分,探究它們為地球帶來水以及其他成分的可能作用。“惠普爾”(Whipple)系統則采用了一種新方法尋找遙遠的天體。

“朱諾”木星探測器
據新華網2011年6月2日消息,NASA噴氣推進實驗室近日公布,新一代木星探測器——“朱諾”(Juno)已完成太陽電池翼等關鍵系統測試,將于8月發射升空,預計2016年進入木星軌道,在1年多的時間里對木星上大量天然氣起源、木星大氣結構、地層構造以及磁場進行詳細探測。“朱諾”是以軌道飛行探測為主,預計繞木星極低軌道飛行30圈。由于木星及其衛星附近具有強大的高能粒子場,因此木星的輻射將極大限制探測器的運行范圍及壽命,而探測器中央處理器輻射屏蔽措施的有效性,將在很大程度上決定該任務的成敗。“朱諾”探測器是NASA繼“伽利略”探測器之后又一個木星探測器。“伽利略”探測器環繞木星飛行了34圈,其釋放的大氣探測器深入木星大氣,首次獲得了木星大氣結構數據,由于木星大氣條件極其嚴酷,只工作了1h就與地面失去了聯系。
2011年4月25日,NASA發布了一份價值2億美元的“廣泛機構征詢”(BAANNC11ZCH001K)——“太空低溫推進存儲與傳輸驗證任務概念研究”,旨在滿足空間探測器在飛往月球和火星途中加滿燃料的需求。其實,太空燃料站概念早已經深入人心,加拿大MDA公司已經計劃在2015年發射衛星加注站。不過,NASA的這份征詢書,不僅僅要求在地球軌道向衛星提供燃料,還是為未來抵達月球、火星、小行星等目的地的載人、機器人任務提供支持的第一步。NASA希望重點關注液氧和液氫,要求液氧“零損耗存儲”,液氫應至少達到“最低損耗存儲”。其中的挑戰在于,液氫需要存儲在-253℃,這樣推進劑必須與太空或火箭發動機噴射羽流等外部熱源隔絕,以避免膨脹導致油箱爆裂。另外,NASA還要求競爭者展示如何在低地球軌道微重力環境下執行液體推進劑的傳輸,并表示,如果附加成本能帶來巨大收益,將考慮把任務成本提升到3億美元。
據科技日報2011年5月12日報道,NASA的一個研究小組已開始了模擬登陸小行星的任務,在水下沉入巨石來“仿制”小行星。NASA計劃在2025年派航天員登陸小行星,其主要目標包括:提取小行星樣品以分析太陽系的起源,為NASA的火星登陸作技術準備和試驗,幫助科學家獲得相關信息,以提早防范小行星撞擊地球的事故發生。目前,NASA極限環境任務行動(NEEMO)專家將登陸小行星任務分為三個階段:在行星表面拋錨、進行移動和達到最佳的數據收集效果。NEEMO項目總管比爾·托德稱,即使是專家也無法得知小行星表面究竟會是什么樣子,甚至有可能對將要去“參觀”的小行星完全不了解,在這種情況下,就要從現在開始計劃,以得出最佳結果。由于小行星的引力可能不同于地球或火星環境,NASA首先選擇在美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的水下實驗室開始模擬訓練。為防止小行星引力小到無法牽引航天員或者航天器,可能要用到錨。因此,NEEMO工程師要評估哪種錨固方法更合理,并探討如何將數個錨連接在一起鋪成路,其中包括將錨按照直線連接或按照貨車車輪輻條狀連接兩種方式。NASA將用5個月時間來分析這些概念性問題,并在10月前進行嚴格的測試。在初步測試階段,研究小組不會僅滿足于水下實驗室測試,還會前往真實海底,并根據需要重整裝備。
據俄聯邦航天局網站2011年4月26日報道,俄聯邦航天局的一位高級官員表示,在沒有對美國商業航天器的安全性進行充分檢驗之前,俄不會允許它與“國際空間站”對接。之前有媒體報道稱,該航天器的研制公司——美國太空探索技術公司(SpaceX)要求NASA批準其制造的“龍”(Dragon)飛船在2011年12月與“國際空間站”對接,針對該消息,俄聯邦航天局的官員發表了上述聲明。“除非航天器的可靠性和安全性程度得到證明,否則我們不會頒發對接許可,但到目前為止,還沒有資料表明商業航天器完全符合普遍認可的航天安全標準。”該官員還表示,要批準對接,俄聯邦航天局必須研究“龍”飛船進行驗證飛行獲得的數據。“我們還沒有收到NASA有關這一問題提出的申請,商業航天器計劃是切實可行的,最終這些航天器將能夠與‘國際空間站’對接,只是一切都需要恰當的時間。”太空探索技術公司是美國一家私營公司,曾與NASA簽訂了一項合同,研制獵鷹-9火箭和“龍”飛船。2010年12月,獵鷹-9火箭將“龍”飛船送入太空,飛船驗證了軌道機動能力,隨后再入大氣層,在太平洋被回收。根據太空探索技術公司2011年的發射計劃,“龍”飛船將2次出征,第1次時將飛掠“國際空間站”,到達距空間站10km 以內的范圍,第2次飛行時“龍”飛船將與空間站實現對接。
據香港《文匯報》網站2011年5月16日報道,土星最大的衛星——土衛六可能成為科學家下一個探測熱點。英國科學家團隊正計劃發射探測器在7年時間內飛越太陽系,探索土衛六表面的甲烷湖泊表層,以尋找外層空間生物的痕跡。為此,英國科學家團隊正向NASA申請撥款,打算發射探測器在土衛六表層停留數月,勘探其“海岸線”情況,測量風向及波浪。