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细分13步走!看SpaceX如何完成载人龙飞船示范2号任务

细分13步走!看SpaceX如何完成载人龙飞船示范2号任务
2020年05月26日 17:51 新浪网 作者 天文在线

  

13步,看spaceX(美国太空探索技术公司)的“龙”飞船如何完成2号任务(示范2号)

  5月27日,SpaceX的“龙”飞船将在首次载人飞行试验中把两位NASA宇航员送往国际太空站。本次任务被称为2号任务(示范2号):用spaceX的猎鹰9号火箭搭载两名NASA宇航员——道格·赫里(Doug·Hurley)以及鲍勃·贝肯(bob·Behnken)升空。发射地点在著名的肯尼迪航天中心39A发射塔,位于弗洛里达洲的卡纳维拉尔。发射安排在美东时间下午4点33分(标准时间晚上8点33分)。“龙”飞船预计能在发射后19个小时达到国际空间站。

  现在我们来一步步解释2号任务中会发生些什么——从发射前准备到宇航员回到地球。

  1、宇航员穿着他们的spaceX宇航服到达。

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  2020年1月17日,一次spaceX无人飞行终止测试前的彩排中,NASA宇航员道格·赫里(左)及鲍勃·贝肯在走出位于弗洛里达洲的聂耳阿姆斯特朗(Neil.A.Armstrong)运营检查大楼时挥手(照片提供:kim shiflett/NASA)

  2号任务的宇航员道格·赫里(左)跟鲍勃·贝肯将乘坐一台闪闪发光的特斯拉 model X跑车前往他们的鹰隼9号火箭。不过NASA宇航员在发射当天登上他们的火箭前,会按传统像复古的“星族”一样游览一圈发射台。这对于SpaceX的粉丝对不奇怪;艾伦·马克思,spaceX跟特斯拉的创始人,曾因2018年用鹰隼运载火箭向宇宙发射过一台樱桃红色的特斯拉超跑(Roadster)而名声大噪。

  宇航员贝肯跟赫里的一天从职员舱大吃一顿丰盛的早餐开始,接着会跳进他们鲜亮的跑车。从职员舱到发射塔是一条长达9英里(14公里)的车程。早餐被安排在发射前5小时,宇航员在吃饱喝足后会被塞入厚厚的宇航服,他们预计在发射前3小时到达发射塔。

  2、宇航员通过载人连接通道登机。

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  SpaceX“龙”飞船在猎鹰9火箭上的首次无人demo-1任务。NASA肯尼迪发射中心39A发射台,卡纳维拉尔,弗洛里达洲,2019年2月。 (图片提供:spaceX)

  在发射倒数计时2小时15分钟时,宇航员Behnken和Hurley将会进入“Crew Dragon”航天飞船。宇航员们将通过一个全新的“船员通行臂”进入飞船,该“臂”是SpaceX公司在商业船员发射的修复期间为NASA历史上具有重大意义的39A发射台增加的一个走廊般的桥。地勤人员将在发射倒计时1小时50分钟关闭舱口之前,确定宇航员在安全地飞船内系好了安全带。

  由于该通道连接39A发射台的固定服务结构(FSS)和Falcon 9火箭的尖端,所以宇航员将通过该通道到进入“Crew Dragon”航天飞船。因为Falcon 9火箭比以往从39A发射台使用的火箭都高,所以该新的火箭通行臂比过去使用于连接到FSS的通行臂大约高70英尺(21米)。

  3.发射!

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  这仍然是来自SpaceX's 示范2号任务的动画制作展示的Falcon 9(猎鹰9)火箭与“Crew

  Dragon”航天飞船一起发射。(图片提供:SpaceX公司)

  带着航天员Behnken和Hurley进入轨道的Falcon 9(猎鹰9)火箭已经按计划从位于佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心39A复合发射台发射。

  发射前4小时30分钟,空军第45气候中队会测定拥有好的发射天气的可能性,并且他们会宣布更新的发射天气预报。如果天气不适合发射火箭(或者是有其他原因导致火箭发射不宜进行),那发射时间将使用候补时间—5月30日。

  4.Falcon 9火箭加速器返回

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  Falcon 9(猎鹰9)火箭加速器与火箭第二级分离的画面仍然由SpaceX's 示范2号任务的动画制作显示。

  大约发射后2.5分钟,Falcon 9(猎鹰9)火箭的第一级加速器与火箭更高一级分离,并且该加速器开始准备着陆。

  SpaceX公司计划使火箭着陆与于叫做 "Of Course I Still Love You(我当然还爱你)”的无人船,该船将位于远离佛罗里达州海岸的大西洋中。为了保持着陆,火箭在发动机第一次重新点火和进入大气层重新点火之前执行翻转操作。

  5.航天飞船与火箭分离

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  SpaceX公司的“Crew Dragon”航天飞船和Falcon 9(猎鹰9)火箭第二级分离的画面仍然由示范2号任务的动画制作呈现。(图片提供:SpaceX公司)

  第一阶段分离后,仅仅几秒钟。火箭的第二阶段将在6分钟内启动引擎。巨龙号航天器将与

  火箭的第二阶段分离,与此同时,巨龙号乘员舱将首次进入自己的空间。对于X空间的巨

  龙号航天器的货运版本而言,这将意味着太阳能阵列升始为该航天器供电。但是,巨龙号乘

  员舱已经将其太阳能电池板内置于航天器的机身中,因为太大,太阳能电池板将无法展开。

  6.接近国际空间站

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  巨龙号乘员舱小心冀翼地到达国际空间站《图片来源:X空间)

  一旦巨龙号乘员舱从火箭的止层分离开来,航天器将执行一系列的逐步调整演习,以逐步接近并自动与国际空间站(ISS)对接。

  分阶段燃烧会提高巨龙号乘员舱的高度,使其升至国际空间站的高度,在离地球平均高度为250英里(400公里)的轨道上运行。

  7.与国际空间站对接

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  巨龙号乘员舱与国际空间站的和谐舱对接(图片来源:X空间)

  当巨龙号乘员舱靠近国际空间站时,进入一价假想的650英尺(200米)的气泡,它被称

  为“保护圈”,并将与对接端口在“压力适配器”PMA-2上对齐,该适配器位于国际空间站的和谐舱。

  太空船将非常缓慢地朝着空间站和对接点靠近,并具有一个完全自主的停靠系统。如果需

  要的话,机上的宇航员也可以对航天器进行手动控制。

  预计机组人员将于5月28圖星期四上午11:29抵达该空间站。EDT(格林尼治标准时间

  1529),起飞后大约19个小时。

  “三人探险队”63-美国宇航局的克里斯·卡西迪和宇航员·阿纳托利·伊万辛·伊万·瓦格纳,自4月以来一直在国际空间站(ISS)上工作,

  帮助第 2阶段宇航员打开舱口盖并进入太空站。孵化场计划在下午1点55分开放。EDT

  (1755 GMT).

  8.太空1-4个月

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  太空探索技术公司SpaceX龙飞船2号 示范2号发射任务将会怎样的分为十三个步骤进行呢

  在太空中经过1-4个月

  (图片来源:SpaceX)

  在示范2号中的宇航员将要在国际太空站中停留30-119天,然而NASA和SpaceX还没有准确的决定这个任务将要持续多长时间。示范2号任务的持续时间将会依赖于龙飞船太空舱在轨道上的状态和下一批龙飞船设备的进展,该飞行器定为在今年晚些时候发射的第一个被命名为Crew-1的作战任务。

  尽管NASA还没有确定是否示范2号的宇航员将要在国际空间站进行一次太空行走,但是以防万一,宇航员们早已接受了一些有关于太空行走的训练。NASA的官员在5月1日的任务简报中说道,飞船中的成员们还参加了在国际空间站进行的数百项科学实验。

  9.示范2号中的船员回家

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  龙飞船离开国际空间站(图片来源:SpaceX)

  当示范2号任务离开国际空间站时,出发的程序和到达的程序很相似,都只是向后。航天器在进行越来越多的逐步燃烧和降低其轨道之前必须要首先缓慢地退出“保持球体”,它整个的下降将会持续大约两天的飞行序列。

  10.龙飞船抛弃它的“主干”

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  龙飞船在返回前抛弃了它的"主干"(图片来源:SpaceX)。

  在接近地球的时候,龙飞船的航天器将会放弃它的服务舱,被称为它的“主干”。服务器在进行轨道燃烧之前将会坠入地球的大气层。

  它的主干是一个圆柱形的鳍状舱,包含航天器的内置太阳能电池板和往返空间站所需要的其他设备,龙飞船在重返大气层时将抛弃它的主干来清除航天器的隔热罩和准备飞船的溅落。

  11.重返大气层

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  来自龙飞船示范2号的动画视频的静止图像描绘了龙飞船的激烈返回。(图片来源:SpaceX)

  龙飞船的航天器将会以每小时17000英里(27000公里/小时)的速度进入地球的大气层。大气层中颗粒的摩擦将会产生阻力来减缓它的急速下降同时加热太空舱的外部使它的温度接近太阳的温度。

  隔热罩可以保护宇航员们免受极端温度的影响,但是飞船返回后看起来可能并不会像发射之前一样原始。当SpaceX的龙飞船Demo-1飞行器在2019年3月未经测试的试飞返回时,它看起来就像一个烤棉花糖。

  12. 降落伞已部署

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  载人龙号的四个降落伞将于在海中降落前部署。 (图片来源:SpaceX)

  一旦载人龙号完成了返回飞行的激烈的再入阶段,飞船将部署其四个Mark 3降落伞,这将降低飞行器的速度,以便于它下降时能够在大西洋的佛罗里达海岸上缓慢降落。

  13. 扑通!

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  载人龙将溅落在大西洋上。 (图片来源:SpaceX)

  搜救队将在SpaceX的GO Navigator船附近等待,以帮助示范2号机组人员脱离载人龙,并将飞船升离水面,以便其能返回卡纳维拉尔角让SpaceX和NASA工作人员进行检查 。

  NASA和SpaceX有一系列标准来判断示范2号任务是否成功。 载人龙号必须证明其可以在发射后成功分离并部署到目标轨道,在国际空间站会合,对接/撤离,并将宇航员安全地带回地球。 如果一切都按计划进行,SpaceX将很快开始定期用载人龙太空舱将宇航员运送到国际空间站。

  相关知识

  太空探索技术公司(Space Exploration Technologies Corp.),贸易名为SpaceX,是一家美国私人航空制造商和太空运输服务公司,总部位于加利福尼亚州霍索恩。 它由埃隆·马斯克(Elon Musk)于2002年创立,其目标是减少太空运输成本来实现火星殖民化。 SpaceX公司已经开发了几种发射器和“龙”号飞船。

  SpaceX的成就包括首次发射由私人资助的液体推进火箭进入轨道(2008年,猎鹰1号),首家成功发射,绕轨道运行并回收航天器的私人公司(2010年,龙号),首家向国际空间站发射航天器的私人公司(2012年,龙号),首次进行轨道火箭的推进着陆(2015年,猎鹰9号),首实现次轨道火箭的重复使用(2017年,猎鹰9号),以及首家发射物体到太阳周围的轨道上的私人公司 (2018年,猎鹰重型号载荷着特斯拉跑车)。

  在与NASA的合作下,SpaceX已向国际空间站(ISS)进行了20 [12]次补给任务。NASA还在2011年授予SpaceX一份进一步发展的合同,以开发和演示一款载人的龙号飞船,其将被用于将宇航员运送到国际空间站并将其安全地返回地球。 SpaceX于2019年3月2日在NASA要求的演示飞行(载人龙Demo-1)上首次发射了其“龙2”飞船,并将于2020年5月27日发射其第一架载人龙2号。

  作者Hanneke Weitering

  FY:Astronomical volunteer team

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  翻译:天文志愿文章组-协作翻译小分队

  联合署名青空之歌,原味奶片,刘小山楂,Ru.,Marceline

  审核:天文志愿文章组-

  排版:零度星系

  参考资料

  1.WJ百科全书

  2.天文学名词

  3.原文来自:https://www.space.com/spacex-crew-dragon-示范2号-step-by-step.html

  本文由天文志愿文章组-青空之歌,原味奶片,刘小山楂,Ru.,Marceline翻译自的作品,如有相关内容侵权,请于三十日以内联系运营者删除。Hanneke Weitering

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