可扩展的宇航员栖息地如何为私人太空旅馆铺平道路

下周,国际空间站的宇航员将得到一个全新的房间。被称为光束,是毕格罗可扩展活动舱的缩写,这个房间将于周五在SpaceX的一枚火箭上发射;它将在未来四个月内的某个时候连接到国际空间站。由私人公司毕格罗航空航天公司制造的光束在发射期间将保持放气状态,但一旦进入轨道,它将膨胀至其尺寸的四倍,为国际空间站内部提供更大的整体体积。...

下周,国际空间站的宇航员将得到一个全新的房间。被称为光束,是毕格罗可扩展活动舱的缩写,这个房间将于周五在SpaceX的一枚火箭上发射;它将在未来四个月内的某个时候连接到国际空间站。由私人公司毕格罗航空航天公司**的光束在发射期间将保持放气状态,但一旦进入轨道,它将膨胀至其尺寸的四倍,为国际空间站内部提供更大的整体体积。


不过,光束并不是空间站的永久补充。它只会与国际空间站连接两年,宇航员很少会进入这个栖息地。这是因为光束的主要目标是测试这种可扩展的栖息地技术是否真的有效。一个成功的任务可能是迈向更大目标的第一步:一个可扩展的太空栖息地环绕地球运行的时代,允许科学家和游客参观这些“太空旅馆”

光束的路径

可扩展航天器的概念并不新鲜。在20世纪60年代,美国宇航局发射了一系列可扩展的通信探测器,称为回声卫星,它看起来像大金属气球。卫星在太空中膨胀,变成镜面反射镜,将信号从地球上的一个地点反射到另一个地点。从那时起,美国宇航局和其他私营公司就开始玩弄扩大可扩展航天器的想法,以便在太空中安置人类。

一旦进入轨道,光束将膨胀到其大小的四倍

直到最近,技术才发展到足以将可扩展的栖息地变成现实。1991年,美国宇航局(NASA)临时提出了一个可扩展的模块TransHab的想法,它可以连接国际空间站当时,材料科学已经成熟了,”毕格罗航空公司运营和业务增长总监迈克•戈尔德(mikegold)告诉《边缘报》(Verge)基本上,这些材料足够坚固,可以在太空环境中提供卓越的保护,但可以折叠和操纵。”上世纪90年代中期,美国宇航局放弃了这一想法,但毕格罗最终购买了TransHab的专利权,并在可扩展的栖息地上工作了超过15年。

可扩展的宇航员栖息地如何为私人太空旅馆铺平道路 Bigelow Aerospace

现在,该光束将首次在太空进行测试。这个3000磅重的舱将乘坐SpaceX的“龙”号太空舱进入轨道,这艘太空舱将于周五从佛罗里达州的卡纳维拉尔角出发,并为空间站提供1300磅的食物、水和补给。在运输过程中,圆柱梁长约7英尺(2.16米),直径约7.7英尺(2.36米)。一旦“龙”号到达空间站,加拿大机械臂将从太空舱中取出模块,并将其连接到国际空间站的“宁静”节点上。

在光束附着的四个月内,宇航员将开始栖息地的充气程序,光束将扩展到其最大容量:约13英尺(4.01米)长,直径10.6英尺(3.23米)。这提供了大约565立方英尺(16米3)的体积,宇航员可以在其中走动。然而,国际空间站的工作人员一年只会进入这个栖息地三到四次,每次只会进入几个小时。在这些旅程中,宇航员们将收集由光束的五个传感器收集的数据,让美国宇航局和毕格罗航天公司知道该舱在太空环境中是如何支撑的。

可扩展性的好处

毕格罗夸口说,光束模块将为太空中的宇航员增加额外的保护层。该公司不愿透露构成该舱的确切材料,但毕格罗声称,由于该舱不是金属制成的,因此该舱的设计可以大大减少深空辐射的影响。当宇宙射线击中金属空间结构时,碰撞会产生所谓的“二次辐射”,进一步伤害宇航员。根据戈尔德的说法,光束应该会减弱这种影响。该模块的专有材料也被设计用来防止太空碎片,不过该公司不会透露具体的使用方法。

梁的一个主要优点是,对于空间栖息地来说,它相对较轻。它重3000磅,比国际空间站上的金属统一舱要轻得多,例如,它是由铝制成的,重量超过26000磅。得益于航天飞机,美国宇航局能够将Unity和其他大型国际空间站模块送入轨道,航天飞机有一个大型货舱,能够将5万磅重的物体送入太空。但由于航天飞机现在停飞,美国宇航局也没有重型运载工具,目前还不能将如此重的物体送入太空。像光束这样的可扩展模块足够轻,可以用太空猎鹰9号(SpaceX Falcon 9)或美国太空总署(ULA)的阿特拉斯V号(Atlas V)火箭等轨道火箭发射,这些火箭的重量不及航天飞机。

梁的一个优点是在运输过程中保持紧凑

梁的另一个优点是在运输过程中保持紧凑。这种设计使得毕格罗能够在可用火箭空间有限的情况下将非常大的物体送入太空。”太空前沿基金会的独立太空政策顾问吉姆蒙西(Jim Muncy)说:“事实上,发射它不需要那么大的运载火箭,这意味着你不受有效载荷大小的限制。正因为如此,毕格罗有可能利用较少的火箭发射,将更多的栖息地送入太空。”如果你必须进行两次发射,以达到你只需一个可扩展的栖息地系统所能达到的当量体积,这将为你节省第二次发射的成本,这是一个巨大的成本节约,”Gold说。

另外,一个舱越轻越小,把它送入轨道的成本就越低。光束本身仅花费1780万美元建造,已经使其成为国际空间站有史以来最经济实惠的模块之一。随着可重复使用的火箭普遍降低了太空飞行的成本,让一个可扩展的栖息地进入太空变得更加便宜。”正如商用运载火箭提供了更大的能力,每美元的东西进入太空,可扩展的栖息地提供了一个更便宜的方式,让人们在太空中生存,”蒙西说。

太空旅馆的未来?

可扩展的宇航员栖息地如何为私人太空旅馆铺平道路

毕格罗的B330概念(毕格罗航空公司)

毕格罗航天公司在光束之外还有更雄心勃勃的目标:该公司计划在未来建造商业太空酒店。它的下一个大项目将是B330,一个将在低地球轨道运行的充气空间站。该栖息地将有12000立方英尺(330立方米)的内部空间,可能是进行科学研究的地方,也是未来太空游客或前往月球或火星的宇航员的目的地。B330还可能取代国际空间站,国际空间站目前计划在2024年结束运行。”戈尔德说:“美国宇航局非常清楚,他们正在脱离较低的地球轨道。”B330系统可以支持这一转变,首先是补充,然后接替国际空间站。它将确保我们在低地球轨道的存在。”

但在B330和其他可扩展的商业栖息地成为人们真正可以参观的地方之前,还有一些事情需要做。首先,人们需要乘车前往这些车站。目前,运送人员到国际空间站的唯一方法是使用俄罗斯联盟号火箭。SpaceX和波音公司将于2017年开始运送美国宇航局宇航员往返空间站,因此这些系统有可能为未来的商业栖息地(如B330)提供便利。

为了让这些栖息地真正起飞,需要有某种投资回报

为了让这些栖息地真正起飞,还需要某种投资回报。毕格罗有可能将栖息地出租给进行研究的科学家,或向富有的太空游客收取超高费用。”“一个模块的效用不仅仅是基于总体积,”蒙西说毕格罗还需要证明,一旦居住者到达这里,它的栖息地可以保证他们的安全。这种光束没有生命支持系统,依靠空间站的环境控制来保证宇航员在里面的生命。毕格罗需要证明它的栖息地可以使用工作生命支持系统,该公司计划在B330项目中使用该系统。

目前,在模块的**和运行方面,毕格罗并不受制于**的监管。由于2015年美国《商业航天发射竞争法》,联邦航空管理局至少在2023年之前不得对太空中发生的商业活动进行监管。”美国联邦航空局(FAA)负责商业航天运输的副局长乔治•尼尔德(George Nield)说:“我们没有太空管理局来监管发射和重返大气层之间发生的事情,但我们确实关心它。”。尼尔德说,这就是为什么该机构有一份私人公司可以遵循的建议清单,以保证人们在太空中的安全,毕格罗也考虑了这一建议。

如果商业太空旅馆真的成为现实,联邦航空局最终可能被授予更多的权力来管理太空业务。尼尔德相信,未来几十年,我们将看到更多的太空旅馆建成。”他说:“我们将看到私营企业加快步伐,抓住其中一些机会,特别是在低地球轨道。”有很多人愿意有这样的人生经历,从太空看地球。”


生活在太空是什么感觉

  • 发表于 2021-05-04 02:43
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  • 分类:互联网

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