充氣式太空艙:未來太空基地的雛形
- 發佈時間:2016-04-12 01:29:45 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
美國太空探索技術公司(SpaceX)的“龍”飛船于10日到達國際空間站。這次“快遞”來的3.18噸物資中,最受關注的無疑是那個能在太空中膨脹變大的“房間”——畢格羅可擴展式活動模組(BEAM)。作為國際空間站上的首個充氣式太空艙,BEAM意義非凡,如果試驗成功,它極有可能成為人類未來太空基地的基本形態。
省錢又省地的“大氣球”
研發畢格羅可擴展式活動模組的美國畢格羅宇航公司稱, BEAM一詞有光束、光線的意思,代表著該太空艙能像光束一樣擴展,像光一樣輕盈。
這個看起來像個大氣球的傢夥,重達1.4噸。由鋁和可折疊的特殊布料製成,在飛行時會被壓縮起來,形成一個長2.4米、直徑2.36米的“大包裹”。與空間站對接後,長度和直徑分別會增加到3.7米和3.2米,內部空間將從3.6立方米擴展到16立方米,與一間小型臥室大小相當。
美國國家航空航太局(NASA)稱,這個充氣艙將由空間站上的機械臂從“龍”飛船上卸下,並與空間站上的“寧靜”號節點艙對接,在今年5月底開始充氣膨脹。為了保證國際空間站和宇航員的安全,整個膨脹過程將會非常緩慢,並全程處於監控之下。
與金屬製成的傳統太空艙相比,充氣式太空艙的優勢是體積小、重量輕、造價也更為便宜。由於在運輸的過程中可大幅縮小體積,這种太空艙能為火箭省出大量的空間,這也意味著可以節省燃料和降低發射成本。
國際空間站最安靜的房間
按照計劃,BEAM將會在空間站上停留兩年,在此期間,宇航員每年會進入其中數次,安裝儀器設備、收集數據並對其狀態做出評估,但不會在這個充氣艙內居住。
據了解,該太空艙中由於加入了特殊的保護層,不但能抵擋太空碎片的撞擊,還能比空間站上的其他艙體更安靜。BEAM或將成為目前國際空間站上“最安靜的房間”。
NASA在國際空間站的副手喬·蒙塔爾巴諾説,充氣艙除了一些必要的監控設備外,不會安裝其他設施。因此,相對於空間站上的其他艙體,會顯得十分寬敞和安靜。“對宇航員來説,這可能是個會讓他們感到放鬆的地方。”
安全性與普通太空艙無異
看到“充氣”二字,相信很多人會覺得極不靠譜。冰冷的太空中,危機四伏,一個小小的太空垃圾或隕石碎片就能釀成大禍。去年7月,國際空間站險遭太空垃圾襲擊,三名宇航員被迫匆忙躲進逃生艙避難的一幕猶在眼前。宇航員能放心將“小命”交給這個“大氣球”嗎?
畢格羅宇航公司創始人羅伯特·畢格羅對此充滿信心。他表示,BEAM採用了多層韌性材料以及專門的“微隕石與軌道碎片防護層”,完全能夠達到金屬圓筒組成的國際空間站一樣的強度。
NASA派駐BEAM的項目經理拉吉布·達斯古帕也證實了這種説法。他説,BEAM已經被證明在防禦空間碎片撞擊時,具有與金屬材料相當甚至更好的性能。達斯古帕説:“鋁罐是過時的。低地球軌道外,太空輻射會對生活在鋁制太空艙中的宇航員帶來健康風險。所以,可以説充氣式太空艙空間更大、更便宜也更為安全,從長遠看,也有望服役更長的時間。”
達斯古帕還指出,在國際空間站環境下測試BEAM是其完成測試環節、早日具備載人條件的關鍵一步。要滿足NASA在安全方面提出的眾多苛刻要求,BEAM系統未來還將經歷更多嚴格的測試與考驗。
人類未來太空基地的雛形
雖然這次測試只在國際空間站上進行,但NASA認為,這種可擴展式結構或許是一項幫助人類實現火星之旅的關鍵技術。因為充氣式太空艙成本低廉、重量和體積更易控制,尤其適合耗時更長的深空飛行任務。在那樣的飛行任務中,宇航員們將需要更多空間來存放補給,也需要更多空間進行工作、生活甚至娛樂。
為此,NASA還與畢格羅宇航公司簽署了另外一項合同,目的是檢驗該公司研製的B330充氣模組能否在未來開展的月球乃至火星探索任務中發揮作用。
如果把BEAM比作一間小臥室,那麼B330絕對可以稱的上是一套豪宅。它將不僅僅是一個實驗性的艙體,而是一艘功能完整的航太器。其內部空間將達到330立方米,與一輛大巴車相當,將安裝有太陽能電池和熱輻射片、半私人床位、一個零重力廁所、4個窗戶和兩套控制推進系統,足夠6個人在裏面舒適生活。該系統將有望用於建造月球基地和太空酒店。
畢格羅説:“這(BEAM的發射和對接)不僅是我們公司的一次歷史性事件,還可能改變人類太空棲息地的形態。”他希望能在2020年前後將B330發射升空。
(科技日報北京4月11日電)
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