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SpaceX的龙2号将如何在13步内完成任务

2020-06-01 16:38:28来源:

5月30日,SpaceX公司将把两名NASA宇航员送入国际空间站,这是该公司“龙”号宇航员出租车的首次载人试飞。

这次任务被称为“演示-2”,将由SpaceX公司的猎鹰9号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心NASA历史悠久的39A发射台发射升空,NASA宇航员道格·赫尔利和鲍勃·贝恩肯将在火箭上。发射定于美国东部时间下午3点22分(格林尼治标准时间1922年),“龙”号预计将在19个小时后抵达国际空间站。

这里有一个循序渐进的解释将发生的演示2任务,从发射前的准备,宇航员返回地球。

照片中:SpaceX公司的“龙”2号乘员与宇航员进行了试飞

传统上,NASA的宇航员在发射当天会乘坐复古风格的“太空车”前往发射台,而“演示2”宇航员道格·赫尔利(左)和鲍勃·本恩肯将乘坐闪亮的特斯拉Model X跑车乘坐猎鹰9号火箭升空。对于SpaceX的粉丝来说,这并不奇怪;SpaceX和特斯拉的创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)在2018年用猎鹰重型火箭向太空发射了一辆樱桃红色的特斯拉跑车。

但是在Behnken和Hurley跳进他们的豪华汽车之前,宇航员们将在他们的宇航员宿舍里狼吞虎咽地吃下一顿丰盛的早餐,这是他们一天的开始,这里离发射台有9英里(14公里)的车程。早餐时间是t - 5小时,一旦宇航员吃饱了,他们就得挤进宇航服里。他们预计在发射前三个小时到达发射台。

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在t - 2小时15分钟,Behnken和Hurley将进入乘员龙宇宙飞船。为了登上太空,宇航员们将使用一个全新的宇航员通道臂,这是一个走廊式的桥梁,SpaceX公司在对NASA历史悠久的39A发射台进行商业宇航员发射改造时,将其添加到了上面。地勤人员将确保宇航员在飞船内安全扣好安全带,然后在t - 1小时50分钟关闭舱门。

这条通道将39A发射台的固定服务结构(FSS)连接到猎鹰9号火箭的顶端,宇航员将在那里登上乘员龙号。因为猎鹰9号火箭比以前从39A发射台发射的航天飞机要高,新的进入臂比之前30年来连接在FSS上的轨道飞行器进入臂高70英尺(21米)。

视频:SpaceX向宇航员展示了乘员龙臂

猎鹰9号火箭将携带Behnken和Hurley进入轨道,计划于周六(5月30日)下午3:22从位于佛罗里达州卡纳维拉尔角的NASA肯尼迪航天中心39A发射中心发射升空。

起飞前4小时30分钟,空军第45天气中队将确定良好发射天气的可能性,他们将宣布更新的发射预报。但是最后的天气预报可以在飞机起飞前45分钟做出。如果天气不配合(或者由于其他原因发射被取消),下一次备份发射日期是在周日(5月31日)。

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升空约2.5分钟后,“猎鹰9号”的一级助推器将与上层分离,并开始准备返回地球。

SpaceX公司计划将火箭降落在一艘名为“我当然仍然爱你”的无人驾驶飞船上,这艘飞船将驻扎在佛罗里达海岸附近的大西洋上。为了坚持降落,火箭必须在点燃发动机进行助推器背部燃烧和进入燃烧之前执行翻转机动。

在第一级分离后几秒钟,火箭的第二级将点燃引擎约6分钟。“龙”号宇宙飞船将与火箭的第二级分离。在这一点上,船员龙将是第一次独自在太空。

对于SpaceX公司的“龙”号货运飞船来说,这是太阳能电池阵列开始为飞船提供动力的时刻。然而,“乘员之龙”号在飞船内部安装了太阳能电池板,因此不会有大而闪亮的太阳能电池板展开。

一旦乘员龙号与火箭上层分离,飞船将进行一系列分阶段的操作,逐渐接近国际空间站(ISS)并自动对接。

分阶段的燃烧将把乘员龙的高度提高到国际空间站的高度,国际空间站的平均高度约为250英里(400公里)。第一阶段的燃烧预计在发射后47分钟开始。

当乘员龙号接近国际空间站,进入一个假想的650英尺(200米)的气泡,即所谓的“出界球”,它将与空间站和谐模块上的加压配对适配器PMA-2对接。航天器将缓慢地向空间站移动,并与完全自主对接系统对接。如果需要的话,宇航员也可以接管飞船的手动控制。

“蛟龙号”预计将于美国东部时间5月31日周日上午10点29分(格林尼治标准时间14点29分)与空间站对接,也就是升空后约19个小时。“远征63号”的三名宇航员——美国宇航局的克里斯·卡西迪、宇航员阿纳托利·伊万尼辛和伊凡·瓦格纳自今年4月以来一直在国际空间站工作,他们将帮助“2号”宇航员打开舱门,进入空间站。舱门预计于美国东部时间下午12:45(格林威治标准时间1645)打开。

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这两名宇航员将在国际空间站停留30到119天,美国宇航局和SpaceX公司还没有决定这次飞行任务的具体时间。演示2任务的持续时间将取决于轨道上的乘员龙太空舱的状态,以及下一个乘员龙运载火箭的进展情况,后者最早将于8月30日发射第一个操作任务,即“乘员龙1号”(Crew-1)。

NASA官员在5月1日的任务简报中说,尽管NASA还不确定宇航员是否会在国际空间站进行下一次太空行走,但宇航员接受了一些太空行走训练以防万一。宇航员们还接受了训练,要参加国际空间站正在进行的数百个科学实验中的许多实验。

完整故事:第一批乘坐SpaceX公司“龙”号载人飞船的宇航员将在太空中待多久?没有人确切地知道(目前)。

无论何时,国际空间站的2号发射任务都会像到达一样,只不过是向后。航天器必须首先缓慢地离开“拦截球”,然后进行更多的阶段燃烧以降低其轨道。整个下降过程将持续两天。

当它接近地球时,乘员龙号宇宙飞船将会抛弃它的服务舱,也就是它的“主干”,然后进行脱轨燃烧,使它坠落到地球的大气层中。

“后备箱”是一个圆柱形、带鳍的模块,里面装有航天器内置的太阳能电池板和其他进出空间站所需的设备。乘员龙在再入过程中抛弃它的象鼻,以清除航天器的隔热罩,并为航天器溅落做好准备。

乘员龙号宇宙飞船将以每小时17000英里(每小时27000公里)的速度进入地球大气层。大气中微粒的摩擦会产生一种拖曳力,使太空舱急剧减速,同时将舱外加热到接近太阳的温度。

隔热板保护宇航员不受极端温度的影响,但航天器返回后可能不会像发射前那样原始。2019年3月,SpaceX公司的“龙”号(Dragon)载人航天器从无人驾驶的试飞中返回,它看起来就像一块烤过的棉花糖。

一旦乘员龙号完成返回飞行的激烈的再入阶段,飞船将展开它的四个马克3号降落伞,这将使飞船在下降过程中减速,并在佛罗里达海岸附近的大西洋中缓慢溅落。

太空探索技术公司的“前进”号导航船上的一个搜索和回收小组将在附近等候,帮助“龙”号上的“示范2”机组人员,将宇宙飞船拖出水面,使它能够返回卡纳维拉尔角。太空探索技术公司和美国宇航局的工作人员将在卡纳维拉尔角对它进行检查。

美国国家航空航天局和SpaceX公司都有一系列的标准,这些标准将决定这次发射是否成功。航天员龙必须证明它能在发射后成功地分离和部署到目标轨道,在国际空间站会合和对接/脱离,并安全地把宇航员带回地球。如果一切按计划进行,SpaceX将很快开始定期将宇航员连同“龙”号太空舱送往国际空间站。

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