最新型的航天火箭有哪些(未来的太空旅行)
最新型的航天火箭有哪些(未来的太空旅行)上图:2021年8月8日,工程师们正在将一艘星际飞船的上层堆叠到一个超重型助推器上。SpaceX 星际飞船(SpaceX Starship)上图:SLS发射的概念图。它可能非常昂贵,姗姗来迟,而且已经过时了,但我们仍然对美国宇航局即将发射的太空发射系统(SLS)感到超级兴奋。据估计,SLS每次发射的成本为41亿美元,该火箭原定于2016年首次亮相,而且与 SpaceX 即将推出的星际飞船不同,它不能重复使用。然而,这个322英尺(98米)高的怪物有很多值得让人喜欢的地方,美国宇航局喜欢把它称为“巨型月球火箭”。根据不同的任务,这款火箭将采用不同的配置,但对于定于8月下旬首次发射的Artemis 1号,SLS Block 1将运送27吨的载荷进入地月转移轨道(TLI)。Block 2版本将能够将高达130吨的重物送入近地轨道(LEO)。如果你认为 SLS 看起来有点像航天飞机,你没有错,因为
无论是将卫星送入轨道,还是将宇航员送上月球,下一代火箭都将使太空旅行变得更加触手可及。
在可预见的未来,火箭仍然是摆脱地球引力的最佳方式。我们对这项技术的牢牢掌握,意味着我们现在向太空中抛出的东西比以往任何时候都要多。各国政府和私营部门都在狂热地努力建造强大的、负担得起的、安全可靠的运载火箭。事实上,人们最不希望看到的就是一颗宝贵的有效载荷在太空之旅中解体。
以下是12个即将发射的运载火箭,它们让我们对未来的太空飞行充满憧憬、倍感兴奋。
NASA的太空发射系统(SLS)
上图:SLS发射的概念图。
它可能非常昂贵,姗姗来迟,而且已经过时了,但我们仍然对美国宇航局即将发射的太空发射系统(SLS)感到超级兴奋。据估计,SLS每次发射的成本为41亿美元,该火箭原定于2016年首次亮相,而且与 SpaceX 即将推出的星际飞船不同,它不能重复使用。然而,这个322英尺(98米)高的怪物有很多值得让人喜欢的地方,美国宇航局喜欢把它称为“巨型月球火箭”。
根据不同的任务,这款火箭将采用不同的配置,但对于定于8月下旬首次发射的Artemis 1号,SLS Block 1将运送27吨的载荷进入地月转移轨道(TLI)。Block 2版本将能够将高达130吨的重物送入近地轨道(LEO)。如果你认为 SLS 看起来有点像航天飞机,你没有错,因为该系统大量借鉴了现在已经退役的项目。这种重型火箭将是阿尔忒弥斯计划的一部分,该计划寻求在本世纪末让宇航员重返月球,并可能在21世纪30年代末重返火星。
SpaceX 星际飞船(SpaceX Starship)
上图:2021年8月8日,工程师们正在将一艘星际飞船的上层堆叠到一个超重型助推器上。
虽然,NASA的 SLS 非常大,但 SpaceX 即将推出的星际飞船(Starship)更大。该公司创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)表示,全堆叠版本的火箭由星际飞船上层级和超重型助推器级组成,最早可能在7月发射,尽管仍需克服某些监管障碍。SpaceX公司表示,“星际飞船”代表着“一个完全可重复使用的运输系统,旨在将机组人员和货物运送到地球轨道、月球、火星和更远的地方”,它将是“世界上有史以来最强大的运载火箭,能够将超过100公吨的重量运送到(低)地球轨道”。整个堆叠的星际飞船高394英尺(120米),使它成为历史上最高的火箭。
上图:SpaceX将星际飞船设想为星际运输系统,如图所示。
上层级能够自行垂直降落,但助推器由33台“猛禽”发动机提供动力,需要一对被称为“筷子”的手臂来协助降落在发射塔上。SpaceX公司目前与美国宇航局签订合同,为即将到来的Artemis月球计划开发星际飞船作为人类着陆系统。展望更远的未来,马斯克设想到本世纪中叶,星际飞船将成为将数千名殖民者送往火星的首选工具,尽管这听起来不太可能。
欧洲航天局的 Vega-C
上图:Vega-C发射的概念图。
今年我们期待的另一个发射是,欧洲航天局的 Vega-C 火箭的首次亮相。这枚中型火箭预计最早于7月7日在法属圭亚那发射升空。Vega-C的特点是没有助推器的单一主体,相反配备有三个固体推进级和一个液体推进上层模块。这枚114英尺(35米)高的火箭将以相对较低的成本将小型卫星送入轨道。该火箭是欧洲航天局、阿丽亚娜空间公司和意大利航天局的一个合作项目。
阿丽亚娜空间公司的 Ariane 6
上图:艺术家描绘的四助推器的 Ariane 6在发射过程中。
欧空局和阿丽亚娜空间公司在研究的 Ariane 6火箭,自2014年以来一直在研发。欧空局表示:“Ariane 6的总体目标是在不需要公共部门支持的情况下,以具有竞争力的价格为欧洲提供有保障的太空访问。”一旦建成,Ariane 6应该能够将4.5吨的重量提升到500英里(800公里)的太阳同步轨道(SSO)高度,并将10.5吨以上的重量提升到地球静止转移轨道(GEO)。Ariane 6 本应在2020年首次亮相,但该火箭不会早于2023年发射。
蓝色起源的 New Glenn
上图:New Glenn发射时的概念图。
由亚马逊创始人杰夫·贝索斯领导的蓝色起源公司,目前正在研制一种名为“新格伦(New Glenn)”的重型运载火箭。该公司一直在使用其新谢泼德火箭将付费用户送入亚轨道空间,但New Glenn还没有准备好迎接黄金时间,至少要到2023年。该火箭以NASA宇航员约翰·格伦的名字命名,其第一级可重复使用,设计可执行25次任务。该火箭将由7台 be -4 发动机提供动力,能够将45吨重的载荷送入近地轨道(LEO), 13吨重的载荷送入地球静止转移轨道(GEO)。蓝色起源公司表示,“单配置重型运载火箭”的设计目的是将“人和有效载荷常规地送到地球轨道或更远的地方”。
欧洲航天局的 Themis
上图:Themis 火箭的概念图。
欧洲航天局渴望参与可重复使用火箭的行动。为此,该机构的Themis项目寻求最早在2023年测试可重复使用的第一阶段原型。2020年,Ariane Group获得了第一份价值3300万欧元的开发示范火箭的合同,该火箭将由即将推出的低成本甲烷燃料的普罗米修斯(Prometheus)发动机提供动力。
联合发射联盟的火神半人马(Vulcan Centaur)
联合发射联盟(ULA)的火神半人马(Vulcan Centaur)火箭是另一个迟到的重型运载火箭,因为它原本计划在2020年飞行,但目前计划在今年12月首次亮相。根据任务的不同,两级火箭将具有多种配置,包括能够向 LEO 交付10.6吨的基本载荷,和能够向 LEO 交付27吨的重型载荷。半人马座V将组成火箭的上层,而两台由蓝色起源公司制造的 BE-4 发动机将为第一级提供动力(这台超级强大的甲烷发动机的研发延迟,是火箭尚未飞行的原因)。
ULA首席执行官托里·布鲁诺表示:“几十年来,ULA的阿特拉斯和德尔塔火箭一直是美国太空发射的支柱,我们的下一代火箭将推进这一丰富的遗产。Vulcan Centaur 将提供更强的性能和更大的可承受性,同时继续提供我们无与伦比的可靠性和精度。”
中国的长征九号
上图:2020年12月22日,中国长征八号火箭首次发射。
中国的太空计划正迅速成为一股不可忽视的力量。中国现在拥有自己的空间站,目前管理着两个机器人漫游者,一个在月球背面,一个在火星上。长征五号到八号火箭代表了中国当前一代的重型运载火箭,但拟议中的长征九号承诺将会是一头“猛兽”。据报道,长征九号将高305英尺(93米),能够将140吨重的物体送入近地轨道,或将50吨重的物体送入月球。长征九号之于中国,就像 SLS 之于 NASA。
俄罗斯的 Yenisei
上图:超重型火箭的对比,包括俄罗斯计划中的Yenisei火箭,中国即将发射的长征九号,以及美国宇航局即将发射的SLS火箭的两个版本。
俄罗斯提出的名为“叶尼塞(Yenisei)”的超重型火箭具体时间很难说,但应该在2028年发射。当前,俄罗斯的太空计划比较艰难,但这并没有阻止俄罗斯航天局(Roscosmos)实现更大更好的梦想,比如i叶尼塞(Yenisei)。
据官方媒体塔斯社报道,未来的火箭将比中型的联盟-2火箭强大15倍,第一级能够向近地轨道运送70吨货物。据塔斯社报道,叶尼塞未来可能会向月球运送27吨货物。
萤火虫 Beta(Firefly Beta )
上图:萤火虫 Beta(Firefly Beta )火箭的概念图。
包括萤火虫 Beta(Firefly Beta )在内的许多中小型火箭即将问世。这家总部位于德克萨斯州的私人航空公司表示,即将推出的两级运载火箭承诺“在所有8000公斤(17600磅)及以下级别的运载火箭中,每公斤入轨成本最低”。这枚198英尺(60米)高的火箭预计将于2024年首次发射,载荷能力为11吨,在125英里(200公里)的低地球轨道上飞行。它甚至能够到达地球同步转移轨道。
相对论空间的 Terran R(Relativity Space Terran R)
上图:Terran R火箭的概念图。
2021年6月,总部位于加州的相对论空间公司(Relativity Space)宣布,它已为“人族 R”(Terran R)筹集了6.5亿美元资金,这是一款完全可重复使用、完全3D打印的运载火箭。这枚两级火箭高216英尺(66米),能够向近地轨道发射20吨重的载荷。人族 R将由7个3d打印的Aeon R火箭发动机提供动力,每个发动机的推力将达到30.2万磅(13.7万公斤)。Relativity Space公司在一份声明中表示,其专有的3D打印工艺“利用了传统制造中不可能实现的软件驱动制造、奇特的材料和独特的设计几何形状”。该火箭预计将在2024年之前从卡纳维拉尔角发射。
欧空局的 Phoebus
上图:上一级嵌入了阿丽亚娜6号火箭的 Phoebus 概念图
欧空局的 Phoebus 有些特殊,它不是一个独立的火箭,而是一个高度优化的上层,将用于未来版本的阿丽亚娜6号和其他火箭。“Phoebus”将把“阿丽亚娜6号”的有效载荷发射能力提高2吨以上,并降低生产成本。
欧空局于2019年5月授予 MT Aerospace 和 ArianeGroup 开发“Phoebus”原型机的合同。上一级通常由铝制成,但 Phoebus 将使用碳复合材料,这将降低成本,并有助于增加载荷能力。
让我们一起来感受发射时的轰鸣吧!
上图:BlueShift 测试其生物燃料火箭发动机。
虽然,我想在这里讲得尽量全面一些,但现在火箭的发展,太过迅猛!层出不穷!我肯定错过了一些出色的火箭,还请大家在评论中告诉我,如果你对即将到来的运载火箭感到兴奋,就让我们一起期待它们发射时的轰鸣吧!
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