據(jù)NASA官網(wǎng)報(bào)道,當(dāng)載人宇宙飛船進(jìn)入深空后,,需要很多技術(shù)保護(hù)人員和設(shè)備的安全,。由于宇宙飛船在太空飛行的距離和時(shí)間都很長(zhǎng),要求各個(gè)系統(tǒng)在遠(yuǎn)離地球的情況下都能可靠運(yùn)行,,在緊急情況下也能讓宇航員活下來(lái),,同時(shí)重量不能太重否則火箭無(wú)法將其發(fā)射升空。
NASA(美國(guó)航空航天局)的獵戶座飛船將依靠世界最強(qiáng)大火箭SLS(太空發(fā)射系統(tǒng))離開地球,,開始執(zhí)行探月任務(wù),。獵戶座飛船將從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射并飛越月球,飛行距離將超過(guò)國(guó)際空間站距離地球的1000倍,,超越以前任何載入飛船,。為完成這個(gè)壯舉,,獵戶座飛船內(nèi)置了可幫助其深入探索太陽(yáng)系的新技術(shù)。
生活和呼吸系統(tǒng)
由于人類要遠(yuǎn)離地球進(jìn)行更長(zhǎng)距離的探索,,因此系統(tǒng)必須非??煽浚鼙WC人員安全,,同時(shí)將重量和體積降至最低,。獵戶座飛船裝備了先進(jìn)的專為深空探索任務(wù)設(shè)計(jì)的環(huán)境控制和生命支持系統(tǒng)。在國(guó)際空間站上測(cè)試的高科技系統(tǒng)可用于清除獵戶座飛船內(nèi)部的CO2和濕氣,,確保人員呼吸空氣的安全,。控制飛船硬件的水凝結(jié)可防止水進(jìn)入敏感設(shè)備或腐蝕第一層抗壓結(jié)構(gòu),。
新系統(tǒng)還節(jié)省了飛船內(nèi)部空間,,沒(méi)有這種技術(shù),獵戶座飛船將不得不攜帶很多化學(xué)品罐,,而這些化學(xué)品罐將占32立方英尺空間,,約為宇航員居住空間的10%。獵戶座飛船還有新的緊湊型衛(wèi)生間,,比國(guó)際空間站的小,。探索任務(wù)需要長(zhǎng)期遠(yuǎn)離地球,促使工程師設(shè)計(jì)緊湊型系統(tǒng),,不只是盡可能讓宇航員活動(dòng)空間大些,,而且也是為了容納足夠食物和水以應(yīng)對(duì)數(shù)日或數(shù)周的飛行。
由于飛船長(zhǎng)距離飛行,,無(wú)法像空間站一樣獲得地球不斷供給,,因此高度可靠的系統(tǒng)非常重要。即使小系統(tǒng)也必須可靠,,從馬桶到自動(dòng)滅火器,,或健身設(shè)備,都是維持在太空生活的重要系統(tǒng),。遠(yuǎn)離地球也要求獵戶座飛船的宇航服能在艙內(nèi)壓力下降時(shí)保證宇航員能活6天,,直到飛回地球。
推進(jìn)系統(tǒng)
飛船進(jìn)入太空更遠(yuǎn),,更需要推進(jìn)系統(tǒng)保持精確,,確保航天員安全回到地球。獵戶座有著高性能輔助設(shè)備艙為飛船供電,,提供推動(dòng)力確保飛船繞月飛行和返回地球,。輔助設(shè)備艙有33個(gè)不同尺寸的引擎,主發(fā)動(dòng)機(jī)將在整個(gè)探索任務(wù)中提供主要操作性能,包括讓獵戶座進(jìn)入月球軌道,,點(diǎn)火離開月球軌道返回地球,。另外32個(gè)引擎用于獵戶座在軌的轉(zhuǎn)向和控制。
部分由于其推進(jìn)系統(tǒng)的能力,,包括可裝近2000加侖燃料的油箱和在主發(fā)動(dòng)機(jī)失靈時(shí)的備用發(fā)動(dòng)機(jī),,獵戶座輔助設(shè)備艙可處理長(zhǎng)時(shí)間和遠(yuǎn)距離的飛行精確性,有能力在面臨各種緊急情況時(shí)將宇航員安全帶回地球,。
隔熱技術(shù)
探月任務(wù)并非易事,,飛到月球只是一半,飛船在太空飛行距離越遠(yuǎn),,在返回地球時(shí)產(chǎn)生的熱量越多,。要安全返回需要幫助飛船經(jīng)受30倍音速,2倍于熔巖溫度或太陽(yáng)表面溫度一半的技術(shù),。當(dāng)獵戶座從月球返回,,速度接近25000英里/小時(shí)(4萬(wàn)公里/小時(shí)),采用AVCOAT材料制作的先進(jìn)隔熱防護(hù)屏可抵御溫度的升高,,獵戶座的防護(hù)屏是迄今最大的一個(gè),,在飛船重返地球時(shí)可經(jīng)受約5000華氏度的高溫。
在重返地球前,,獵戶座也將經(jīng)受700度的溫差,最低為-150華氏度,,最高為550華氏度,。獵戶座的高性能隔熱系統(tǒng)與熱控制系統(tǒng),將保護(hù)飛船免受陽(yáng)光直射和無(wú)陽(yáng)光時(shí)候低溫的侵害,,使得內(nèi)部溫度始終保持在77華氏度(25攝氏度),,讓宇航員享受安全和穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境。
防輻射技術(shù)
由于飛船離開了地球磁場(chǎng)的保護(hù),,暴露在惡劣的輻射環(huán)境中,,帶電粒子和太陽(yáng)風(fēng)可破壞電腦、航空電子和其他設(shè)備,。暴露在大量輻射環(huán)境下,,人會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期或嚴(yán)重的健康問(wèn)題,短期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)放射病,,長(zhǎng)期會(huì)發(fā)展成癌癥,。獵戶座內(nèi)置的系統(tǒng)級(jí)功能可確保飛船在輻射環(huán)境下元器件的安全。例如,,獵戶座裝備了4臺(tái)相同的電腦,,每臺(tái)都能自我檢測(cè),還有一臺(tái)完全不同的備用電腦,確保飛船在被輻射損壞時(shí)依然可發(fā)送指令,。
工程師按照高標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試零部件和系統(tǒng),,確保所有關(guān)鍵系統(tǒng)能在極端環(huán)境下運(yùn)行。獵戶座也在乘員艙主甲板下安裝了臨時(shí)太陽(yáng)風(fēng)防護(hù)屏,。NASA制定了飛船宇航員可在太陽(yáng)黑子爆發(fā)時(shí),,利用飛船自身材料制作臨時(shí)防護(hù)屏的計(jì)劃。飛船上還有各種輻射傳感器,,可幫助科學(xué)家更好了解遠(yuǎn)離地球時(shí)的輻射環(huán)境,。
在Exploration Mission-1中,科學(xué)家測(cè)試了AstroRad試驗(yàn)背心,,保護(hù)宇航員的重要器官,,減少暴露在太陽(yáng)粒子的輻射下。
通信和導(dǎo)航系統(tǒng)
飛船進(jìn)入太空后,,無(wú)法使用全球定位GPS系統(tǒng)和地球軌道的通信衛(wèi)星,。與休斯頓的航天控制指揮中心交談后得知,獵戶座的通信和導(dǎo)航系統(tǒng)將依靠NASA的跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)和深空網(wǎng)絡(luò),。獵戶座還裝備了備用通信和導(dǎo)航系統(tǒng),,在主系統(tǒng)失靈后幫助飛船與地面聯(lián)系并引導(dǎo)飛行。
備用導(dǎo)航系統(tǒng)是新的光學(xué)導(dǎo)航技術(shù),,利用攝像頭拍攝地球,、月球和其他星星的照片,并自動(dòng)給獵戶座定位,。其備用應(yīng)急通信系統(tǒng)可不使用主系統(tǒng)或天線進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸,。