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充氣式太空艙:未來太空基地的雛形

  • 發(fā)布時(shí)間:2016-04-12 01:29:45  來源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的“龍”飛船于10日到達(dá)國(guó)際空間站。這次“快遞”來的3.18噸物資中,最受關(guān)注的無疑是那個(gè)能在太空中膨脹變大的“房間”——畢格羅可擴(kuò)展式活動(dòng)模塊(BEAM)。作為國(guó)際空間站上的首個(gè)充氣式太空艙,BEAM意義非凡,如果試驗(yàn)成功,它極有可能成為人類未來太空基地的基本形態(tài)。

  省錢又省地的“大氣球”

  研發(fā)畢格羅可擴(kuò)展式活動(dòng)模塊的美國(guó)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(kuò)展,像光一樣輕盈。

  這個(gè)看起來像個(gè)大氣球的家伙,重達(dá)1.4噸。由鋁和可折疊的特殊面料制成,在飛行時(shí)會(huì)被壓縮起來,形成一個(gè)長(zhǎng)2.4米、直徑2.36米的“大包裹”。與空間站對(duì)接后,長(zhǎng)度和直徑分別會(huì)增加到3.7米和3.2米,內(nèi)部空間將從3.6立方米擴(kuò)展到16立方米,與一間小型臥室大小相當(dāng)。

  美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)稱,這個(gè)充氣艙將由空間站上的機(jī)械臂從“龍”飛船上卸下,并與空間站上的“寧靜”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙對(duì)接,在今年5月底開始充氣膨脹。為了保證國(guó)際空間站和宇航員的安全,整個(gè)膨脹過程將會(huì)非常緩慢,并全程處于監(jiān)控之下。

  與金屬制成的傳統(tǒng)太空艙相比,充氣式太空艙的優(yōu)勢(shì)是體積小、重量輕、造價(jià)也更為便宜。由于在運(yùn)輸?shù)倪^程中可大幅縮小體積,這種太空艙能為火箭省出大量的空間,這也意味著可以節(jié)省燃料和降低發(fā)射成本。

  國(guó)際空間站最安靜的房間

  按照計(jì)劃,BEAM將會(huì)在空間站上停留兩年,在此期間,宇航員每年會(huì)進(jìn)入其中數(shù)次,安裝儀器設(shè)備、收集數(shù)據(jù)并對(duì)其狀態(tài)做出評(píng)估,但不會(huì)在這個(gè)充氣艙內(nèi)居住。

  據(jù)了解,該太空艙中由于加入了特殊的保護(hù)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?qū)⒊蔀槟壳皣?guó)際空間站上“最安靜的房間”。

  NASA在國(guó)際空間站的副手喬·蒙塔爾巴諾說,充氣艙除了一些必要的監(jiān)控設(shè)備外,不會(huì)安裝其他設(shè)施。因此,相對(duì)于空間站上的其他艙體,會(huì)顯得十分寬敞和安靜。“對(duì)宇航員來說,這可能是個(gè)會(huì)讓他們感到放松的地方?!?/p>

  安全性與普通太空艙無異

  看到“充氣”二字,相信很多人會(huì)覺得極不靠譜。冰冷的太空中,危機(jī)四伏,一個(gè)小小的太空垃圾或隕石碎片就能釀成大禍。去年7月,國(guó)際空間站險(xiǎn)遭太空垃圾襲擊,三名宇航員被迫匆忙躲進(jìn)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(gè)“大氣球”嗎?

  畢格羅宇航公司創(chuàng)始人羅伯特·畢格羅對(duì)此充滿信心。他表示,BEAM采用了多層韌性材料以及專門的“微隕石與軌道碎片防護(hù)層”,完全能夠達(dá)到金屬圓筒組成的國(guó)際空間站一樣的強(qiáng)度。

  NASA派駐BEAM的項(xiàng)目經(jīng)理拉吉布·達(dá)斯古帕也證實(shí)了這種說法。他說,BEAM已經(jīng)被證明在防御空間碎片撞擊時(shí),具有與金屬材料相當(dāng)甚至更好的性能。達(dá)斯古帕說:“鋁罐是過時(shí)的。低地球軌道外,太空輻射會(huì)對(duì)生活在鋁制太空艙中的宇航員帶來健康風(fēng)險(xiǎn)。所以,可以說充氣式太空艙空間更大、更便宜也更為安全,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,也有望服役更長(zhǎng)的時(shí)間?!?/p>

  達(dá)斯古帕還指出,在國(guó)際空間站環(huán)境下測(cè)試BEAM是其完成測(cè)試環(huán)節(jié)、早日具備載人條件的關(guān)鍵一步。要滿足NASA在安全方面提出的眾多苛刻要求,BEAM系統(tǒng)未來還將經(jīng)歷更多嚴(yán)格的測(cè)試與考驗(yàn)。

  人類未來太空基地的雛形

  雖然這次測(cè)試只在國(guó)際空間站上進(jìn)行,但NASA認(rèn)為,這種可擴(kuò)展式結(jié)構(gòu)或許是一項(xiàng)幫助人類實(shí)現(xiàn)火星之旅的關(guān)鍵技術(shù)。因?yàn)槌錃馐教张摮杀镜土⒅亓亢腕w積更易控制,尤其適合耗時(shí)更長(zhǎng)的深空飛行任務(wù)。在那樣的飛行任務(wù)中,宇航員們將需要更多空間來存放補(bǔ)給,也需要更多空間進(jìn)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(xiàng)合同,目的是檢驗(yàn)該公司研制的B330充氣模塊能否在未來開展的月球乃至火星探索任務(wù)中發(fā)揮作用。

  如果把BEAM比作一間小臥室,那么B330絕對(duì)可以稱的上是一套豪宅。它將不僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的艙體,而是一艘功能完整的航天器。其內(nèi)部空間將達(dá)到330立方米,與一輛大巴車相當(dāng),將安裝有太陽能電池和熱輻射片、半私人床位、一個(gè)零重力廁所、4個(gè)窗戶和兩套控制推進(jìn)系統(tǒng),足夠6個(gè)人在里面舒適生活。該系統(tǒng)將有望用于建造月球基地和太空酒店。

  畢格羅說:“這(BEAM的發(fā)射和對(duì)接)不僅是我們公司的一次歷史性事件,還可能改變?nèi)祟愄諚⒌氐男螒B(tài)。”他希望能在2020年前后將B330發(fā)射升空。

  (科技日?qǐng)?bào)北京4月11日電)

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