SLS完成使命後NASA獵戶座飛船將在月球遙遠逆行軌道航行4萬英里
美國東部時間今天凌晨1點47分,美國宇航局的太空發射系統(SLS)發射了該機構的獵戶座航天器,作為阿特米斯一號任務的一部分,它正在前往月球的路上。在這次任務中,美國宇航局的獵戶座航天器將在所謂的遙遠逆行軌道(DRO)上航行數万英里,以評估該航天器的能力,這將為未來宇航員的任務鋪平道路。
DRO提供了一個高度穩定的軌道,在這裡只需要很少的燃料就可以在深空進行長時間的旅行,以便在遠離地球的環境中對獵戶座的系統進行測試。
阿特米斯任務經理邁克-薩拉芬說:”阿特米斯一號是對獵戶座航天器在深空環境中的真正壓力測試。在第一次任務沒有乘員的情況下,DRO允許獵戶座在深空進行更多時間的嚴格任務,以確保航天器系統,如製導、導航、通信、電力、熱控制和其他系統準備好,以保證宇航員在未來的載人任務中的安全。”
這個軌道是”遙遠的”,因為它處於離月球表面很高的高度,而且它是”逆行的”,因為獵戶座將圍繞月球旅行,與月球圍繞地球旅行的方向相反。獵戶座從地球到月球約需要航行24萬英里,然後在DRO飛行時,最遠處約4萬英里,這幾乎已經離開月球的範圍。
DRO是高度穩定的,因為它由行星-月球系統的兩點相互作用,在那裡,物體傾向於保持原位,在兩個大質量的引力之間保持平衡,這使得航天器在繞月飛行時能夠減少燃料消耗並保持原位。
在航天器從SLS火箭的末級發動機中獲得對月球的巨大推動力之後,由ESA(歐洲航天局)建造的獵戶座的服務艙將提供前往DRO的推進力。使用DRO的阿特米斯一號需要使用四個主推進器(兩個靠近和兩個遠離月球)借助導航啟動以進入和離開軌道。獵戶座將飛到離月球表面約60英里的最接近月球的地方,然後依靠月球的引力和推進燃燒,稱為出站動力飛越,將航天器引向DRO,在那裡獵戶座進行第二次推進燃燒以進入DRO並穩定在軌道上。
“獵戶座將在DRO中度過大約6到19天,以收集數據,並允許任務控制人員評估航天器的性能,”位於休斯頓的美國宇航局約翰遜空間中心的探索任務規劃辦公室主任Nujoud Merancy說。”由於軌道力學的原因,獵戶座在DRO停留的確切時間由它發射的時間決定。”
在返回地球的旅程中,獵戶座將從DRO進行一次出發點火,以引導自己在距離月球表面約60英里的範圍內進行另一次近距離飛越。服務艙的另一個引擎燃燒,被稱為返回動力飛翔燃燒,以及來自月球本身的重力輔助,將把獵戶座彈射到回家的軌道上,地球將把獵戶座加速到大約每小時25000英里(40000公里)的速度。這個令人難以置信的速度將在進入大氣層時在乘員艙上產生大約5000華氏度(2750攝氏度)的溫度,或者大約是太陽表面溫度的一半,從而提供一個機會來展示獵戶座的隔熱罩的性能以及降落傘輔助下在太平洋上濺落。
美國宇航局首先研究了DRO,以支持擬議的小行星重定向任務(ARM),該任務與早期的SLS和獵戶座的開發同步進行。ARM的計劃是捕獲一顆近地小行星,並將其轉到月球DRO上。由於軌道的穩定性,小行星可以為研究目的在那裡停留幾百年,而不需要使用推進器來維持其軌道。
美國宇航局對DRO的認識是從之前的許多人類航天架構研究中演變出來的,作為ARM研究的結果,美國宇航局的任務規劃人員開發了一個強大的軌道知識庫,並確定DRO可以滿足我們的目標。