伦敦 — 欧洲航天局对新的一年有一些雄心勃勃的计划。2013 年将包括该机构最新一批宇航员的首次太空飞行、最新机器人货运飞船阿尔伯特·爱因斯坦号的发射,以及新型火箭和航天器的开发,包括可重复使用的太空飞机以及 NASA 新型猎户座飞船的工作。
一月和二月应该会看到新的火箭阿丽亚娜 5 中期改进型 (ME) 和阿丽亚娜 6,以及 ESA 参与 NASA猎户座太空舱的协议和合同的签署。ESA 正在为猎户座飞船提供服务舱,NASA 计划用它来运送宇航员进行未来的深空任务。
火箭工作的截止日期是 2014 年,无人猎户座测试飞行的截止日期是 2017 年,ESA 官员知道 2013 年将从一开始就看到大量的活动。
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“猎户座服务舱的资金已获批准,因此现在通常的工作流程开始了。我认为 [NASA-ESA 协议签署] 将在一月份进行。我听说应该很早,这是今年年初要做的事情,”ESA 总干事让-雅克·多尔丹的发言人弗兰科·博纳奇纳告诉 SPACE.com。[认识欧洲航天局(视频)]
NASA 猎户座的动力源
ESA 将为猎户座 2017 年的测试发射提供一个服务舱。该模块的初步设计评审 (PDR) 计划于 2013 年 7 月进行。PDR 是航天飞行项目的一个重要里程碑,允许管理人员检查航天器设计的进展情况。
ESA 服务舱之前的评审,即系统设计评审,发生在 2012 年 9 月,下一次重大设计评审要到 2015 年才会进行。服务舱将提供推进、航空电子设备、热控制和来自太阳能电池阵列的能量。它还将储存水、氧气和氮气以维持生命。
ESA 的猎户座模块是作为对国际空间站 (ISS) 运营的实物贡献交付的,期限为 2017 年至 2020 年。预计该模块将耗资 ESA 数亿美元。
欧洲的新火箭
在猎户座工作进入正轨之前,计划于 2013 年初开始对该机构的阿丽亚娜 5ME 和阿丽亚娜 6 火箭进行为期两年的研究。这是为了让 ESA 能够在 2014 年底就其运载火箭的未来做出决定。
由阿丽亚娜空间公司运营的阿丽亚娜 5 火箭发射 ESA 任务和商业卫星。该火箭从南美洲的法属圭亚那发射,一次能够发射两艘航天器。它于 1997 年首次飞行,可以将高达 22,000 磅(10,000 公斤)的载荷送入轨道。
新的阿丽亚娜 5 版本,阿丽亚娜 5ME,已经开发多年,并计划从 2016 年开始运行。它的高度(不包括整流罩)和重量将与其前身相同,但能够额外发射 2,540 磅(1152 公斤)的有效载荷,地球静止轨道的最大有效载荷为 24,640 磅(11,176 公斤)。
阿丽亚娜 5ME 将使用新的上面级和火箭发动机 Vinci,并具有更大的整流罩。如果 2014 年获得批准,阿丽亚娜 5ME 可能会在本十年末投入使用。
然而,ESA 得出结论,它需要一种更简单的火箭,可以更频繁地发射,并且每次只携带一个有效载荷。这就是计划中的阿丽亚娜 6,最初被称为下一代运载火箭 (NGL)。
阿丽亚娜 6 火箭一直是众多研究的主题,这些研究评估了仅具有固体火箭发动机或仅具有液体燃料发动机的 NGL 版本。根据博纳奇纳的说法,对于阿丽亚娜 6,为期两年的研究将确定“它将具有什么样的形状和配置,以及在什么时间范围内需要多少资金”。阿丽亚娜 5ME 和阿丽亚娜 6 都不会发射宇航员。
关于阿丽亚娜 6 的决定原定于 2012 年做出,但 ESA 预算的最大贡献者法国和德国之间的分歧导致了妥协。法国赞成阿丽亚娜 6,而德国希望阿丽亚娜 5ME 继续进行。
“这是德国和法国之间的一个重大妥协。他们都有各自有趣的观点,并且找到了解决方案,”博纳奇纳说。“好消息是阿丽亚娜 6 已经启动,阿丽亚娜 5ME 也在并行进行。”
今年 4 月,ESA 预计将迎来两个火箭里程碑。其中包括第二次发射其最新的火箭织女星,该火箭的第一级、第二级和上面级都使用固体火箭发动机。织女星火箭将发射地球观测卫星 Proba-V。Proba-V 中的 V 代表植被,因为该卫星将监测地球的植物生命。[欧洲织女星火箭首次发射(照片)]
然后在 4 月中旬或下旬,最新版本的阿丽亚娜 5—阿丽亚娜 5 ES—计划进行下一次发射。阿丽亚娜 5 ES 有一个上面级,其发动机可以重新点火。这使其能够发射 ESA 的机器人自动转移飞行器货船。
欧洲的 ATV 航天器向国际空间站运送物资,并在需要时运送推进剂以提高空间站的轨道。计划于 4 月发射的 ATV,名为阿尔伯特·爱因斯坦号,将是 ESA 计划的五次前往空间站的 ATV 任务中的第四次。
卫星云集
欧洲在 2013 年下半年的其他发射包括欧洲联盟的星基导航系统伽利略的卫星。伽利略卫星将由俄罗斯联盟 2 号火箭从法属圭亚那的联盟号发射场发射。
同样在 2013 年下半年由联盟号火箭发射的还有 ESA 的盖亚任务和 Sentinel-1A 卫星。盖亚航天器将在月球之外运行,距离地球超过 600,000 英里(965,606 公里),其目标是创建银河系最大、最精确的三维地图。
Sentinel-1A 是一颗使用合成孔径雷达的极地轨道卫星。它是全球环境与安全监测星座的首颗专用卫星,该星座是 ESA 和欧盟之间的合资企业。GMES 的 Sentinel-1B 星座的两颗卫星预计将于 2015 年发射。
阿丽亚娜 5 号今年还将发射 Alphasat。这颗高带宽电信卫星将提供商业服务并测试各种通信技术,包括激光。
欧洲的宇航员和机械臂
5 月,俄罗斯联盟号宇宙飞船将从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场发射 ESA 的意大利裔宇航员卢卡·帕尔米塔诺。帕尔米塔诺将执行为期六个月的国际空间站任务,并计划于 11 月返回地球。
帕尔米塔诺于 2009 年 5 月入选 ESA 宇航员队伍,成为六名候选人之一。其他五人来自法国、德国、意大利、丹麦和英国。其中,帕尔米塔诺是第一个前往空间站的人。
这位 35 岁的前意大利空军试飞员将担任空间站机组人员的飞行工程师。虽然阿尔伯特·爱因斯坦号和帕尔米塔诺将在 2013 年前往轨道实验室,但空间站的新型机械臂很可能会推迟到 2014 年。
空间站的新型欧洲机械臂 (ERA) 将在质子火箭上从拜科努尔航天发射场发射,ESA 的 ERA 将连接到俄罗斯的多用途实验室模块。
该机械臂由两个末端执行器、两个腕部、两个肢体和一个肘关节以及电子设备和摄像头组成。两个末端执行器都可以充当手或操作的底座。ERA 将用于空间站俄罗斯舱段的组装和维护,其红外摄像头将使其能够对空间站外部进行检查。
该机械臂还可以像高空作业平台起重机一样运送宇航员,从一个外部位置到另一个外部位置。这节省了太空行走活动的时间和精力。ERA 还与新的俄罗斯气闸兼容,因此它可以快速地在空间站内部和太空真空之间传输小型有效载荷。这也将减少机组人员的太空行走准备时间,并允许 ERA 与空间站外的宇航员一起工作。
太空飞机正在开发中
与 ERA 一样,ESA 的太空飞机原型机,即中间试验飞行器 (IXV),原定于 2013 年发射。现在它将在 2014 年在 ESA 的织女星火箭上飞行。IXV 飞行器旨在测试亚轨道飞行期间的再入技术,该飞行器将从法属圭亚那发射,并使用降落伞在太平洋溅落。
ESA 现在已批准为 IXV 可能的后续项目创新空间飞行器 (ISV) 提供资金,该项目属于欧洲可重复使用在轨演示器计划。
ISV 将成为欧洲民用版本的美国空军无人 X-37B 轨道测试飞行器,这是一种机器人微型航天飞机,自 2010 年以来已飞行三次任务。然而,无人欧洲太空飞机将比空军飞行器小得多。
IXV 项目经理乔治·图米诺告诉 SPACE.com:“我们没有得到我们要求的一切,但足以继续前进并保持计划。”
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