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美国军事实验搭上SpaceX货船前往空间站

  

  

  SpaceX公司的下一个国际空间站补给任务定于周二晚上从肯尼迪航天中心发射,将超过6,300磅的货物运送到该综合设施,其中包括为美国军方提供的价值3,500万美元、重达半吨的有效载荷包,其实验范围从太空激光功率发射到天气监测。

  这些军事实验都集中在一个由太空试验项目开发的试验台上,该项目负责监督国防部在太空的研究和开发工作。这是SpaceX公司货运任务中发射到空间站的一系列太空测试计划有效载荷的一部分。

  有八项由军方赞助的研究调查,是即将送往空间站的空间测试计划的下一个系列,称为STP-H9。发射时重超过1100磅(500公斤)的STP-H9有效载荷,在周二晚上等待发射的SpaceX龙补给货轮的后部货舱中等待发射。

  SpaceX公司的货运龙太空舱安装在猎鹰9号火箭上,准备于美国东部时间周二晚上8点30分(格林尼治标准时间周三00点30分)在佛罗里达州美国宇航局肯尼迪航天中心的39A发射台发射。这项被称为CRS-27的任务将是SpaceX公司根据与NASA签订的数十亿美元合同向国际空间站执行的第27次补给任务,该合同目前涵盖了SpaceX公司通过计划于2026年执行的CRS-35任务的货运飞行。

  215英尺(65米)高的猎鹰9号火箭将从肯尼迪航天中心向东北方向飞行,与空间站的轨道平面对齐。这枚火箭的第一级助推器是第七次飞行,将在升空七分半钟后降落在大西洋上的SpaceX回收平台上。

  猎鹰9号的第二级将把“龙”货运舱送入轨道,并在飞行大约11分半钟后释放飞船。如果周二能按时发射,龙飞船将于美国东部时间周四上午7点52分(格林尼治标准时间1152)与空间站对接,开始在轨道研究中心停留一个月。

  据美国宇航局称,这艘无人驾驶的货运飞船满载6288磅(2852公斤)的物资和实验品。近一半的有效载荷质量由研究调查组成,宇航员用品和空间站系统的硬件也装载在“龙”飞船上。

  美国宇航局国际空间站项目运输一体化经理菲尔·邓普西说,空间站上的7名宇航员将收到一批新鲜食品,包括苹果、蓝莓、圣女果和奶酪。

  美国宇航局负责空间站项目的副首席科学家梅根·埃弗雷特说,CRS-27任务将发射设备,以支持大约60项新的科学调查和技术演示实验。大多数研究有效载荷都装在龙飞船的加压舱内。

  埃弗雷特说:“通过这些调查,我们期待着有影响力的科学成果,以推进人类在太空和地球上的技术探索。”

  “龙”号宇宙飞船将于4月中旬返回地球,在佛罗里达海岸附近着陆,带回研究标本、需要翻新的设备和空间站上不再需要的硬件。

  

  军方的STP-H9有效载荷被固定在“龙”飞船的尾部行李箱内。在与空间站对接后,实验室的加拿大制造的机械臂将伸进行李箱抓住STP-H9包裹,然后将其安装在日本基洛实验室模块外的一个端口上,至少运行一年。

  空间站内的宇航员将手动打开龙飞船的加压舱。

  STP- h9有效载荷是在国际空间站外进行实验的第七个军事空间测试计划包,此前有两个类似的STP实验平台在航天飞机上飞行。NASA在任务完成后处理STP有效载荷,将它们返回大气层,在龙飞船的消耗性行李箱部分燃烧,而可重复使用的货舱则通过降落伞在海上软性溅落。

  STP-H9有效载荷的实验包括由海军研究实验室开发的空间激光功率束演示。

  太空无线能量激光链路(简称SWELL)实验将尝试在封装在5.7英尺长(1.7米)管中的激光发射器和接收器之间建立光功率传输链路。该实验是激光能量传输技术的进步,该技术以电磁波的形式传输能量,而不传输质量。

  利用电磁波传输电能意味着电力可以以光速从一个地方传送到另一个地方。NRL表示,激光能量传输的可行性和安全性已经在地面上得到了证实。

  太空实验的应用可能涉及从卫星到太空的电力传输,从太空发电机将能量传回地球以供地面使用,或者支持探索月球上永久阴影陨石坑的任务。最终,能量传输可以用来推动宇宙飞船以创纪录的速度探索星际空间。

  但到目前为止,还没有轨道上的能量传输演示测试过在一米以上的范围内传输能量的能力,端到端效率超过1%。SWELL实验旨在做到这一点,并将收集硬件在太空环境中的表现数据。

  电子工程师、SWELL首席研究员保罗·贾菲(Paul Jaffe)在一份声明中说:“通过这项适度的实验,我们将确定开发更大功率和更远距离太空连接的关键重点领域。”“通过使用激光发射器和光伏接收器,将建立电力传输链路,为快速、有弹性和灵活的能源传输系统铺平道路。”

  美国军方在空军的X-37B太空飞机上测试了一项基于微波的能量传输技术,该飞机从2020年到去年一直在轨道上运行。STP-H9有效载荷包上的激光实验将探索一种从太空向地面传输能量的不同方式。

  海军研究实验室SWELL项目经理Chris DePuma表示:“这是将这种能力扩展到太空、月球和行星应用的下一步。”“电力传输有望成为月球和太空其他地方电力分配的关键推手。”

  贾菲说:“电力传输也可以用于为地球和地球周围分配电力,包括从太空中收集太阳能的卫星。”SWELL是进入这个新领域的下一步。”

  

  军方STP-H9有效载荷的其他实验包括来自空军学院的电力推进静电分析仪,以及来自NRL的中子辐射探测仪器和可变电压离子保护实验。

  在STP-H9平台上的另一个NRL实验是表征下层电离层和产生散状e的实验,或称ECLIPSE,将测量电离层的条件,电离层是上层大气的一层,太阳辐射可以破坏无线电通信。

  STP-H9有效载荷上的Glowbug仪器也是由NRL在NASA的支持下管理的,是一个微型伽马射线望远镜,旨在探测遥远宇宙中超能量爆炸发出的宇宙射线,称为伽马射线爆发。“萤火虫”还将尝试探测地球上雷暴产生的神秘伽马射线。

  NASA戈达德太空飞行中心与空军研究实验室和航空航天公司合作,开展了一项名为“SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration”的技术演示调查,将利用AI微芯片评估人工智能和机器学习技术。

  劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的一项名为“恒星掩星超时间成像有效载荷”(Stellar Occultation Hypertemporal Imaging Payload)的实验将测试一种高分辨率、高帧率的相机,这种相机可以用于未来的太空任务,通过观察空气如何弯曲或折射恒星穿过大气层的光线,来测量大气温度分布。

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