综合

西媒:地球引力竟捕获54年前探月火箭助推器

作者:黄晋一 来源:2020-11-17 20:44:53 我要评论

地球已经捕获了一个微小的“天体”,并可能将其作为临时卫星保留几个月,直到它再次逃向太阳轨道。但该物体可能是探月火箭助推器的上级部分。该火箭曾于1966年将美国航空航天局(...

参考消息网11月17日报道 西班牙《阿贝赛报》网站11月16日发表题为《地球利用自身引力捕获上世纪60年代向月球发射的助推火箭》的报道称,地球已经捕获了一个微小的“天体”,并可能将其作为临时卫星保留几个月,直到它再次逃向太阳轨道。但该物体可能是探月火箭助推器的上级部分。该火箭曾于1966年将美国航空航天局(NASA)的探测器送往月球。全文摘编如下:

位于夏威夷的Pan-STARRS1天文望远镜于今年9月发现了该“天体”。天文学家指出,它沿着天空中略微弯曲的轨迹运动,这表明它逐渐接近地球。最初,天文学家估计它是绕太阳运行的小行星,因此它被美国马萨诸塞州剑桥的小行星中心指定了标准名称 :2020 SO。但是位于南加州的NASA喷气推进实验室的近地天体研究中心(CNEOS)的科学家分析了该“天体”的轨道,并怀疑它不是正常的小行星。

多数小行星的轨道相对于地球而言更为扁长和倾斜。但2020 SO运行的轨道与我们的地球非常相似:距离大致相同,几乎是圆形的,并且在与地球轨道几乎完全重合的轨道平面上,这对于天然小行星来说是极为不寻常的。

此外,数据还揭示了太阳辐射改变2020 SO轨迹的程度,这表明它可能不是一个星体。太阳辐射施加的压力很小但连续,与实心物体相比,它对空心物体的影响更大。使用过的火箭实际上是一个“空管”,因此属于表面积较大的低密度物体。与高密度岩石相比,它受到太阳辐射压力的推动作用要更大,就像空的汽水瓶比小石头更容易受到风的推动。

根据对过去三个月2020 SO位置的170多项详细测量值的分析,其中包括欧洲航天局(ESA)在西班牙特内里费岛的观测站的数据,太阳辐射压力对它的影响非常明显,足以证实2020 SO的低密度性质。下一步是找出这个“助推火箭”可能来自何处。

1966年9月20日,“勘测者2号”月球探测器由“宇宙神-半人马座”运载火箭发射升空。该任务的设计目的是在“阿波罗”任务(后来于1969年实现首次载人登月)之前,对月球表面进行勘测。升空后不久,“勘测者2号”按计划从“宇宙神-半人马座”运载火箭上级部分分离。但是一天后,由于一个推进器没有点火成功,该航天器失去了控制。1966年9月23日,它在月球表面坠毁。与此同时,使用过的“宇宙神-半人马座”运载火箭上级部分在月球前飞过,消失在围绕太阳的未知轨道上。(编译/田策)

【延伸阅读】自然天体还是人造火箭,天文学家发现了个啥?

参考消息网9月24日报道 美媒称,地球将捕获一颗新的小卫星,但它可能是人造的。

据美国趣味科学网站9月24日报道,今年2月,亚利桑那州卡塔利娜巡天系统的天文学家首次发现这个天体,当时有一个光点划过太空。现在,它还不在绕地球的轨道上,但已接近。它将在2020年进入地球轨道一段时间,然后飞离出去再次绕太阳运行。

天文学家最初假设,这个神秘的光点是一颗小行星。这个被喷气推进实验室称为“2020 SO2”的天体似乎是被地球引力暂时捕获的。地球以前也捕获过这样的“迷你卫星”。近年来,科学家也曾几次发现它们。这是地球在太空中运动的自然组成部分。

但现在一些观察者表示,这颗迷你卫星也许根本不是天然的。他们认为,它是人类在上世纪60年代制造的。

这一点仍有争议。这个问题已出现在一个名为“小行星邮件列表”的天文学留言板上,这是一个专业人士和爱好者经常光顾的在线社区。

报道指出,问题在于,2020 SO2绕太阳运行的轨道与地球轨道非常接近。这样的天体有时会被地球引力捕获,并最终绕地球运行一段时间。许多自然小行星,甚至被人类发射到类似轨道上的火箭零部件,都以这种方式运行。

通过分析2020 SO2当前的运动,并通过计算机模拟推断其以前的运动,观察者得出结论,即这个天体最后一次绕地球运行是在1966年或1967年。这可能意味着,2020 SO2是在1966年或1967年被送入轨道,或自然接近地球。

但这两种可能性很难区分。起初,加州的天文爱好者萨姆·迪恩在网上发帖称,1966年或1967年没有发射符合2020 SO2的运动轨迹,这意味着,这个奇怪的天体很可能是自然形成的。随后,美国航空航天局近地天体研究中心主任保罗·乔达斯对美国有线电视新闻网(CNN)说,这很可能是美国航空航天局在1966年9月20日发射的无人月球探测任务“勘测者2号”的火箭。他说,该天体的轨道与地球轨道非常相似,因此很可能来自地球。“小行星邮件列表”的其他成员对此表示赞同。

另一位天文爱好者托尼·邓恩对该天体路径的模拟显示,它将在12月非常接近地球,并将在明年2月再次接近地球。

随着2020 SO2的日渐接近,更详细的观测可能解决这个问题。但与此同时,要思考的是即将到来的这个迷你卫星是遗失已久的地球之物,还是一颗即将进入短期访问的太空岩石?(编译/刘白云)

(2020-09-24 20:23:55)

【延伸阅读】美登月火箭助推器点火测试 为2024年重返月球铺路

参考消息网9月4日报道 据英国广播公司网站9月2日报道,工程师们点火测试了一款火箭助推器,它将帮助美国人在2024年重返月球。2日的火箭助推器试验是在美国犹他州普罗蒙特里的一个试验场进行的。

在美国东部夏令时15点05分,固定在地面上的火箭助推器喷出一股巨大的火焰,并持续了两分钟之久。

美国国家航空航天局(NASA)巨大的“太空发射系统”(SLS)将包含两枚这样的火箭助推器。SLS是自上世纪60年代“土星5号”运载火箭以来建造的最大火箭助推器。

这款火箭由美国航空业巨头诺思罗普-格鲁曼公司负责打造。

报道称,此次试验旨在测试这款助推火箭发动机的性能和制造质量。它还将帮助研究团队评估可能采用什么新材料、工艺和改进措施,以便该助推器用于除2024年登月活动之外的任务。

SLS的这款助推器长54米,宽4米,是迄今为止建造的体积最大、动力最强的固体燃料推进器。它每秒钟燃烧约6吨推进剂,产生的推力超过14架四引擎大型商用客机。

SLS包含一个巨大的核心级,核心级底部有4台发动机。两枚固体火箭助推器分别安装在核心级两侧,在火箭升空的头两分钟内提供75%的推力。

核心级和助推器的技术都源自2011年结束的航天飞机计划。

SLS的总推力超过800万磅(约合3629吨),将为前往月球的载人任务提供必要的动力,并有望最终实现载人登陆火星计划。

NASA计划于明年首次发射这款巨型火箭。届时“阿耳忒弥斯1号”项目将把一个无人驾驶的“猎户座”太空舱送上环月轨道。约翰·肯尼迪航天中心的团队已经在为这次任务组装固体火箭助推器。

按照“阿耳忒弥斯2号”项目的计划,4名宇航员将在2023年绕月飞行,一年后将进行1972年以来的首次载人登月。

在上述测试进行的同时,美国密西西比州的工程师们重启了对SLS核心级的“绿色运行”测试。此前受热带风暴“马尔科”和“劳拉”影响,相关测试暂停。

“绿色运行”由8次测试组成。自从今年1月核心级抵达NASA位于当地的航天中心后,已完成4次测试。第5次测试刚刚启动,旨在检验火箭控制和液压系统。

NASA载人太空飞行项目负责人凯茜·卢德斯说,希望“绿色运行”可以顺利推进,以便10月点火测试。

西媒:地球引力竟捕获54年前探月火箭助推器(图1)

“太空发射系统”核心级底部有4台发动机,两枚固体火箭助推器分别安装在核心级两侧。(英国广播公司网站)

(2020-09-04 19:01:29)

【延伸阅读】俄媒文章:核火箭或助人类开启星际之旅

参考消息网8月1日报道 俄罗斯《论据与事实》周报网站7月28日刊登题为《俄美核发动机竞赛——谁将胜出?》的文章,作者是德米特里·皮萨连科。现将文章摘编如下:

苏联成果束之高阁

美苏早在上世纪50年代便启动制造用于深空飞行的核发动机这一竞赛。

苏联最早提出在太空中利用安装核发动机火箭的想法。姆斯季斯拉夫·克尔德什院士1955年倡议研制以核反应堆为动力来源的发动机。科学家和工程师拿出了若干方案。1958年,根据苏联部长会议决议任命了负责开发核火箭发动机的人员:克尔德什、库尔恰多夫和科罗廖夫。几十家科研院所及项目、设计、建筑和安装单位参与了此项工作。发动机由位于沃罗涅日的化学自动装置设计局研制。

起初的理念是,用加热到3000摄氏度的氢气取代燃烧液体燃料和氧化剂产生的化学能(就像在普通火箭中那样)。氢气充当工作媒介:从燃料箱压入反应堆放射区,通过被核裂变反应加热的管道,再经喷嘴喷出,形成喷射推力。

任务十分艰巨,自部长会议发布决议到核火箭发动机初步试验,中间相隔20年。测试于1978年在塞米巴拉金斯克试验场进行并取得了成功。同时,发动机构想本身首先在生态方面引起了非议。一旦反应堆发生故障,将会对大气造成辐射。何况把氢气加热到3000摄氏度也是一个重大技术难题。

尽管如此,上世纪80年代中期,苏联还是掌握了核火箭发动机——RD-0410。它可安装在运载火箭的助推器上,但未能走到这一步。苏联开始的改革埋葬了许多航天项目(光是一个“暴风雪”项目就烧钱无数),包括基于借助核火箭发动机探索外太空理念的项目。1988年,这方面的所有工作均被束之高阁。

美国有意重启研究

美国于上世纪60年代初着手开发核火箭发动机。当时,美国人已瞄准月球,并梦想前往火星。最好是依靠核发动机飞向它们:其推力更大、使用期限和一次点火的工作时间更长。美国航天学之父沃纳·冯·布劳恩期待20世纪80年代就实现最初的载人火星任务。

一个名为NERVA的项目在内华达州试验场、距著名的51区不远的25区展开。该计划不仅将核动力火箭用于飞往火星和长期月球基地,而且用作补给地球和月球附近轨道站的“拖船”。

1965年1月,美国人开展代号为KIWI的核火箭发动机测试。这款发动机也使用氢气作为工作媒介,但是加热到2000摄氏度。实施了28次发射,总工作时长115分钟。美国国家航空航天局(NASA)专家得出结论:“核发动机适用于太空技术装备,能够以比化学发动机高出一倍的比冲量工作。”

但随后,美国陷入了深重政治危机,削减了外太空探索的经费。探月任务的成功稍微满足了美国人的雄心,接下来重心放在了发展“航天飞机”的计划上。1994年,NASA叫停了核火箭发动机工程。切尔诺贝利灾难也对此推波助澜,它使得社会舆论对利用核能持消极态度。

两年前有报道称,美国正重启这一课题的研究。国防部高级研究项目局(DARPA)在2021年度预算中为与月球计划相关的太空项目和技术拨款1.58亿美元,包括开发核动力火箭。

彻底改变太空运输

从2009年起,俄罗斯国家航天公司和国家原子能公司也一直在落实专门用于航天运输系统的兆瓦级核动力装置联合项目,其中用到了离子(等离子体)发动机。也就是说,产生推力的将不是滚烫的氢气射流,而是离子流,需要核反应进行发电。

克尔德什研究中心学术负责人阿纳托利·科罗捷耶夫院士在接受《俄罗斯报》采访时解释了装置原理:“我们提出了使反应堆不加热由其喷出的射流,而是生成电力的方法。来自反应堆的炽热气体转动涡轮,涡轮又转动发电机和压缩器,后者确保工作媒介在封闭回路中循环。发电机则为等离子体发动机制造电力。发动机喷出的射流将不是放射性的,因为经过反应堆并保存在封闭回路中的是截然不同的工作媒介。此外,在这个方法中,我们不必把氢气加热到极值:在反应堆中循环的是惰性工作媒介,最高只能加热到1500摄氏度。我们大大简化了任务。最终,我们将比冲量提高到化学发动机的20倍。有计算显示,得益于核动力装置,(从地球)到火星的时间将缩短至一个多月。届时,到达半人马座阿尔法星只要12年。如果是这样,新型发动机将使得不仅到太阳系行星,而且到其他恒星的载人飞行成为可能。”

遗憾的是,核动力装置的研发并未突飞猛进,有时还停滞不前。例如4月,由于发动机实验架尚未建成,俄国家航天公司暂停了这项工作。而今年本该展开测试。

不过,科学家和设计师完成了大量复杂的工作,显然今后它不会戛然而止。或许,俄罗斯将成为第一个采用全新太空运输手段的国家。

(2020-08-01 15:34:17)

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