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回首2017年NASA深空探測系統建造之Top15大事件

NASA愛好者2020-02-27 16:59:06

以下圖片將帶著我們一起回顧2017年NASA深空探測系統建造及測試的里程碑事件,這些努力將帶著人類去往月球、火星乃至更深遠的外太空。


1.空間發射系統(Space Launch System,SLS)之最大燃料貯箱測試站建成


SLS結構測試站大部分已完成建設,NASA將在此對液態氫燃料貯箱進行測試,以保證燃料貯箱在發射和上升階段經受得住極端條件的考驗。SLS液氫連同液氧燃料貯箱,將為4個Rs-25發動機 提供77.3萬加侖(近300萬升)的超冷卻推進劑,在核心階段產生共計200萬磅的推力。


2017年9月24日(星期日)一座215英尺高的SLS測試站矗立在位于亞拉巴馬州亨茨維爾市的馬歇爾太空飛行中心內。

Credits: NASA/Bill Ingalls


RS-25發動機 2009年前RS-25發動機作為航天飛機動力系統的組成部分。2009年后,RS-25發動機被賦予了新的使命,作為美國宇航局SLS火箭的動力,該款火箭會搭載宇航員對小行星和火星進行探索。SLS火箭能夠攜載130噸物體進入太空,它是歷史上最強大的太空火箭系統。


2.NASA模擬獵戶座飛船發射情境


在翰遜航天中心 (位于休斯敦)的一間實驗室內,NASA工程師們模擬了宇航員身著太空服的經歷——當NASA最強力的SLS火箭帶著獵戶座飛船前往深空時——發射過程中會產生的那種振顫感。


在NASA的翰遜航天中心 (位于休斯敦)的一間實驗室內,工程師們模擬了宇航員身著太空服的經歷——當NASA最強力的SLS火箭帶著獵戶座飛船前往深空時——發射過程中會產生的那種振顫感。

Credits: NASA/Rad Sinyak


約翰遜航天中心 (Johnson Space Center ) 位于得克薩斯州休斯敦東南35公里的克利爾湖畔,建于1962年,占地656公頃。是美國載人航天飛機的研發基地和載人太空飛行基地及操作、控制中樞,也是美國國家航空航天局下屬最大的太空研究中心,也是參與國際空間站計劃的主要航天中心之一。該中心以已故總統林登?約翰遜的名字命名,于1961年啟用。


3.NASA空間發射系統(SLS)最終工作平臺在發射裝配大樓內安裝完畢


在NASA肯尼迪航天中心(位于佛羅里達)的發射裝配大樓,工程師們完成了最終工作平臺的安裝,該平臺共有10層,每層分為左右兩半,共20部分,得以將NASA的SLS火箭及獵戶座飛船包裹其中,同時測試任務也可以在其中開展,比如獵戶座在SLS火箭上的首次無人飛行測試。


2017年1月12日,在NASA肯尼迪航天中心(位于佛羅里達州)的發射裝配大樓里,頭頂上方起重機吊起最終工作平臺,將其北向放低,以適配高棚燈3號。

Credits: NASA/Frank Michaux


4. RS-25發動機測試期間現彩虹?


2017年2月,NASA對SLS火箭的8個RS-25發動機開展了測試。其中四個液體燃料發動機的飛行準備工作已經完成,這四個發動機將為SLS的首次任務提供燃料,工程師也已經開始了針對第二次載人任務的發動機測試工作。SLS發射時,4臺液體燃料RS-25發動機將為其提供燃料,聯合一對固體火箭推進器一起點火,共產生200萬磅推力。液體燃料發動機與固體火箭推進器相聯需要的10個發動機配件,目前都已投產鑄造,并且正在為第一次聯合飛行測試做準備。所有的發動機加在一起,總推力將超過800萬磅。


2017年2月22日,在斯坦尼斯航天中心 (位于密西西比州圣路易灣附近),NASA工程師對RS-25開展2017年的首次測試時,一道彩虹出現在A-1測試臺附近。

Credits: NASA/KSC Unmanned Aerial Systems Team


斯坦尼斯航天中心以前叫國家空間技術實驗室, 現在是NASA的主要大發動機試驗基地,包括航天飛機主發動機的研制試驗。


5.一個佛羅里達州的典型清晨,發射裝配大樓(VAB)矗立其中


火箭和飛船在發射塔架上展開之前,先要在發射裝配大樓(VAB)進行加工和裝配。在VAB,船塢區域的升級工作正在進行,要調整盆地碼頭的高度以適配SLS火箭的核心級,SLS火箭的核心級是由NASA的米丘德零件裝配廠(位于新奧爾良州)裝配,并由專門的駁船運抵AVB,它將與其他硬件集成在一起,為SLS的第一次發射做準備。


一個佛羅里達州的典型清晨,發射裝配大樓(VAB)(位于NASA肯尼迪航天中心內)矗立其中。

Credits: NASA/Bill White


6. 用于吊升獵戶座發射臍的起重機和索具


NASA在移動發射架上安裝了幾個連接裝置,稱為發射臍,這將連接到SLS核心級和雙固體火箭推進器,臨時低溫推進段和獵戶座飛船。它們將起到供應能源、通訊、冷卻和燃料的作用。


一張長時曝光的移動發射裝置圖(位于NASA肯尼迪航天中心,佛羅里達州)

Credits: NASA/Cory Huston


7. 在履帶測試期間,一條彩虹將遠處的VAB大樓和履帶牽引車相連


在肯尼迪航天中心(位于佛羅里達州),NASA的履帶式牽引車2號(CT-2)沿著履帶開展了試駕,對剛剛升級過的履帶的結構動力以及載荷條件進行測試。執行這次試驗是為了確保履帶已做好充足的準備,以使獵戶座飛船和SLS火箭的首次聯合飛行得以成功。


在NASA肯尼迪航天中心(位于佛羅里達州),履帶式牽引車2號(CT-2)正背朝著發射裝配大樓(彷佛融在了這張圖的背景中)沿著履帶緩慢前行。

Credits: NASA/Leif Heimbold


8. SLS發動機段測試物件裝載飛馬駁船


SLS發動機段的結構鑒定試驗物件已通過飛馬駁船,由米丘德裝配廠(位于新奧爾良)運抵NASA馬歇爾航天飛行中心(位于阿拉巴馬州亨茨維爾市)。試驗物件在此開展了結構載荷測試,電控液壓缸以數百萬磅的力量對試驗物件通過推、拉、扭、擰,以此來確保硬件能夠承受在發射和升空時的極端條件。發動機段將裝著四個RS-25引擎,裝載在火箭核心級的底部,并作為兩個固體火箭助推器依附點而存在。


在NASA米丘德裝配廠內(位于新奧爾良州),飛馬駁船上裝載著一個發動機段結構鑒定試驗物件,這是為試驗NASA的新型火箭SLS設計而生。

Credits: NASA/MSFC Michoud image: Jude Guidry


9.宇航服真空壓力測試


在NASA約翰遜航天中心(位于休斯敦),技術人員針對宇航服進行壓力測試,以驗證宇航員在獵戶座太空船上所將穿戴的宇航服的增強功能。在這次測試期間,宇航服會與生命支持系統相連,接著把空氣從11英尺高的熱真空室內抽除,模仿出與太空艙內相似的條件,從來而評估宇航服的表現。


在NASA的約翰遜航天中心(位于休斯敦),工程師和技術專家們正在對宇航服進行測試,宇航員們將穿著這個型號的宇航服乘坐獵戶座飛船進行深空之旅。

Credits: NASA/Rad Sinyak


10.獵戶座上的拱型門為宇航員逃生保駕護航


在NASA格倫研究中心梅溪站的一個混響聲學測試場內(位于俄亥俄州桑達基斯市),工程師們利用一整面高度專業的揚聲器,全面模擬出了獵戶座飛船在太空航行時將會遇到的聲響和振動。其中,那塊拱形板(如圖正面所示)可在飛船上升和發射期間,保護太空艙內的宇航員免受刺耳的噪聲和劇烈震動而設計。


近日,在NASA格倫研究中心梅溪站的一個混響聲學測試場內(位于俄亥俄州桑達基斯市),工程師們對獵戶做飛船上的一個關鍵部件開展測試。

Credits: NASA


11. 進行高壓測試的“獵戶座”降落傘


在2017年,NASA成功地在亞利桑那州尤馬沙漠 進行了三次試驗,這是一系列試驗的一部分,目的是為了使“獵戶座”的降落傘系統符合宇航員的要求,確保該機構安全返回地球。每項試驗分別模擬了宇航員在各種條件下可能會經歷到的情境。在猶他州海角的一個試驗場,工程師們還測試了“獵戶座”的發射逃逸系統的發動機。


9月13日,在尤馬沙漠的美國陸軍試驗場,NASA工程師們對“獵戶座”降落傘系統進行試驗,如圖:三枚橙白相間的主降落傘帶著飛船模型正劃過亞利桑那州上空,緩緩下降。

Credits: NASA/Rad Sinyak


尤馬沙漠Yuma Desert,索諾蘭(Sonoran)沙漠的不毛部分。位于希拉(Gila)河以南和科羅拉多河以東,即美國亞利桑那州西南端和墨西哥索諾蘭州西北角。


12. 技術專家完成了SLS液氧罐內的最后焊接工作,SLS將迎來首飛


SLS的5個主要部件——發動機部分、液氫罐、內儲罐、液氧罐和前路裙——都已建成,并準備進行額外的裝配和測試。這些部分將連結在一起共同組成SLS火箭的核心級,核心級是SLS火箭的骨干,高212英尺。其中,液氫罐和液氧罐內貯存了超過70萬加侖的推進劑,為了建造核心級結構中這兩個最大的部件,NASA焊接了有史以來最厚的結構,并使用自反應摩擦來攪動焊點。


如圖,技術專家們正在液氧罐內完成最后的焊接工作,以塞滿由機器人焊接留下的孔,同時,液氧罐還在進行NASA深空火箭——SLS的首次靜水壓測試。

Credits: NASA/MSFC/MAF/Jude Guidry


13. SLS核心級探路者抵達NASA米丘德裝配廠


SLS核心級探路者已運抵NASA米丘德裝配廠,探路者與其高212英尺的真實核心級,不論在大小、形狀還是重量上都無二。NASA為了降低首次操作的風險,為SLS提供一種獨一無二的太空飛行硬件,該機構正在使用探路者來測試從制造現場到測試現場,以及從測試現場到發射場的新運輸和處理設備及程序。


2017年9月27日清晨,SLS核心級探路者已運抵NASA米丘德裝配廠,探路者與其高212英尺的真實核心級,不論在大小、形狀還是重量上都無二。

Credits: NASA/MSFC/MAF/Steven Seipel


14.SLS助推器分離試驗在風洞中開展


NASA工程師們用SLS的模型分別在阿姆斯研究中心(位于加利福尼亞州硅谷)和蘭利研究中心(位于弗吉尼亞州漢普敦市)進行了一系列的風洞測試。技術專家們使用一種特殊的粉紅色壓敏漆進行測試,來了解火箭在發射及飛升時可能經歷的空氣動力。


要想了解助推器分離發動機點火和推動固體火箭助推器遠離火箭核心級的空氣動力原理,NASA蘭利研究中心的的工程師們正在測試一種35英寸的SLS模型,該模型在1105噸的基礎上,采用一種獨特的粉色漆,在單一計劃風洞中進行了進化。

Credits: Dave Bowman / NASA


15. 迅速離開航天器


在墨西哥灣的乘員撤離試驗中,試驗隊分別對乘員自行或輔助工具撤離船艙兩種方式進行了評估。當船艙落入海面,如果因風浪而顛倒翻轉,直立袋會負責把“打翻”的獵戶座“擺端”。在NASA約翰遜航天中心(位于休斯敦),試驗隊還做了一系列測試,以評估在獵戶座執行任務之前,那些參與最后準備階段的宇航員和地勤人員,如果在發射前發生緊急情況,將如何迅速離開航天器。


7月10-14日,在德克薩斯州加爾維斯頓海岸附近的水域。一個由NASA和國防部組成的試驗隊模擬了各種各樣的情境,來對獵戶座的撤離程序展開測試。

Credits: NASA/Josh Valcarcel



以上文章來自“星系動力翻譯組”(Galdyn),致力于翻譯NASA官方信息的志愿團隊。



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