NASA測試將火星土壤樣本送回地球的火箭發動機
為迎接歷史上最雄心勃勃的行星任務之一,美國國家航空航天局(NASA)已成功測試了兩個固體火箭發動機,這兩個發動機將用於幫助把首批地質樣本從火星送回地球進行實驗室分析。火星取樣返回任務正在嘗試一項複雜得令人咋舌的任務–很多人都沒有意識到這項任務已經進行了多年。
SRM2 試驗點火NASA/JPL-Caltech
美國國家航空航天局(NASA)的”堅毅”號火星探測器目前正在紅色星球的表面漫遊,邊走邊採集土壤和鑽探樣本。這些樣本被密封在特製的管子裡,像火星尋寶遊戲中的容器一樣沿途投放。
這些樣本管隨後將被”堅毅”號和兩架備用直升機收集起來,並將樣本送回裝有美國宇航局火星上升飛行器(MAV)的回收著陸器。著陸器上的一個特殊機械臂將把樣本盒放入小型固體燃料火箭中。反過來,這將把樣本庫送入環繞火星的軌道,在那裡與歐空局的軌道器會合,後者將在2030 年左右把載荷帶回地球。
MAV升空的藝術家概念圖NASA/JPL-Caltech
由於MAV 是首個從另一個星球升空的火箭設計,而且它必須在真空和寒冷的太空中飛行數月後,在距離任務控制中心一億英里的地方自主升空,因此NASA 自然非常希望確保它的性能達到預期。
為此,NASA 在加利福尼亞州愛德華茲空軍基地試射了MAV 的兩個火箭發動機SRM1,在馬里蘭州埃爾克頓的諾斯羅普-格魯曼公司試射了SRM2。
SRM1 是第一級火箭,將飛行器從著陸器上發射出去,它是兩個發動機中較大的一個,在冷卻到-20 °C (-4 °F)的真空室中進行測試。之所以在這樣的條件下進行測試,是為了測試發動機的超音速噴管,它是萬向推力矢量控制系統的一部分,因為這種部件通常不會遇到如此寒冷的環境。
與此同時,SRM2 不僅承受了同樣的溫度,而且轉速達到了200 RPM,這正是飛行中會出現的情況。
據美國國家航空航天局稱,發動機通過了鑑定,下一階段的測試仍在繼續。
NASA馬歇爾太空飛行中心的MAV推進器經理本傑明-戴維斯(Benjamin Davis)說:”這次測試表明,我們國家有能力研製出一種運載火箭,它既能成功地輕便地飛往火星,又能堅固耐用地將一組樣本送入軌道帶回地球。現有的硬件告訴我們,我們的技術已經準備好繼續開發了。”
遺憾的是,這些測試是在整個採樣返回任務前途未卜的陰影下進行的。最近,美國參議院的一個委員會要求美國宇航局將任務的總費用控制在不超過53 億美元的範圍內,而航天局估計僅開發費用就需要90 億美元。如果參議院拒絕進一步撥款,或者美國宇航局無法找到合適的經濟削減方案,那麼這些火星樣本可能要在紅色星球上放置相當長的一段時間。
下面的視頻展示了火箭發動機的測試過程。