地球装不下了!美国想把地月轨道管起来 相关的飞行器正在研发
“伴随着越来越多的国家和私营企业准备前往月球,地球与月球之间的太空安全问题变得越发严峻,需要想办法加强对该区域的监管。
美国“太空新闻”网站4日的报道,美国以堂而皇之的理由提出这项似乎有利人类太空 探索 的建议,只是该建议的倡导者是美国空军研究实验室,负责具体任务的是美国太空军,背后的军事意图不言而喻。
报道称,美国空军研究实验室的太空飞行器管理局宣布,将展开一系列试验,研究如何监测月球空间。该项目负责人戴维·布勒表示,随着美国利益向月球延伸,美国太空军的任务范围也将随之扩展。“今天的军事太空活动仅限于地球轨道。随着美国航空航天局(NASA)规划在月球建立永久存在并与私营企业合作发展月球经济,这种情况在未来几年内可能会改变。如果这些利益受到其他大国的挑战,美国太空军将发挥保护作用。我们希望与美国航空航天局合作,利用他们在深空探测领域的丰富经验以确保该区域的飞行安全”。
报道称,21世纪的太空经济正从传统的地球轨道向月球延伸,美国和其他多国都提出登月计划,中国和俄罗斯相继将向月球发送探测器。“接下来的十年间,在月球附近出现的卫星和飞行器数量将呈指数级增长。”布勒强调说,“太空交通管理至关重要”。
科学家们认为,对地球-月球轨道空间的监视面临着艰巨的技术挑战。布勒表示,首先是受地球和月球引力综合影响,飞行器轨迹变得非常复杂,给轨道预测平添难度。“随着与地球距离的增加,航天器飞行轨道成为怪异的非封闭轨迹,而不再是圆形或椭圆形的地球轨道”。其次是地月距离带来“令人难以置信的困难”。地月平均距离(38万公里)约为地球静止轨道高度(36万公里)的10倍,运行其间的航天器亮度将下降到原先的1/100,而需要监视的范围却扩大了1000倍。还有一个意想不到的问题是月亮在太空中非常明亮,“在它的衬映下,几乎看不到周围的卫星”。
美国空军研究实验室提出的初步设想包括升级地面探测器的灵敏度,目前美国可以跟踪月球附近的大中型卫星,多家公司正试图通过提升探测器灵敏度以观测月球轨道的卫星。另一个解决方案是建立天基太空望远镜,美军正在规划适合的部署位置。
外媒报道7月14日美国内华达山脉公司拿到了美国军方的一份合同,研制和发射一种小型军用空间站。据报道,内华达山脉公司(SNC)将修改其“流星”太空运输工具的设计,使之成为一个无人空间站。
目前的‘流星’已经被设计成具有重要轨道能力空间站,通过添加一些组件,我们能够满足国防部的需求。”SNC航天系统业务部门战略高级副总裁Steve Lindsey补充说,他也是一位退休的美国空军飞行员和前美国宇航局航天飞机指挥官。“我们很自豪能为国防部提供我们的运输工具,作为一个实验和测试的飞行器,扩展其目前的有效载荷服务能力,用于‘追梦者’货物任务。”
该前哨站还可以支持用于情报、监视或侦察目的或武器的传感器套件,无论是防御还是进攻。值得注意的是,美国加入的1967年《外层空间条约》禁止在外层空间部署大规模杀伤性武器,但没有明确禁止向卫星或其他航天器装备常规武器。机关枪和速射炮算常规武器,电磁炮和激光炮也算常规武器。“流星”那三个巨大的外置载荷舱,似乎很适合用来携带激光炮、电磁炮的一类的武器。
如果这种空间站被部署在地球轨道上,那么美国就有能力封杀其他的国家向太空发射的航天器。如果它被部署在地月轨道上,它就可以成为其他国家 探索 月球的拦路虎,如有必要它可以击毁这些探测器,事实造成封锁地球通向月球的轨道,使月球成为美国独占的星球,其他国家若想探测月球就必须看美国人的脸色。
综上,要把地月轨道管起来,并不是说说而已,而是实实在在进行中。一旦成行,地月轨道就成了美国的私产,想让谁去月球,谁才能去。(幂谈天下/张幂)
我们知道,任何一种空间飞行器都离不开结构,而空间站也不例外。事实上,它本身的构造是极其复杂的。特别是由于要求它长期在太空工作,承载宇航员甚至一般游客的较长时间的居住,因此它的设计考虑的因素与一般的飞行器甚至飞船都有很大的不同。那么,具体都有什么不同呢?下面简单介绍下:
(1)空间站的结构要有足够的强度和刚度
事实上,对空间站的结构要求是极其苛刻的。首先它要有足够的强度和刚度。这主要由它经受的环境条件所决定的,我们看看空间站从发射到上天工作的环境就明白了。不少人从电视上看到过空间站的发射实况转播,当火箭点火工作的刹那,成吨的燃料喷着长长的火舌伴随着震耳欲聋的轰鸣声从发动机的喷管倾泻而出,强大的冲击和振动立刻作用到空间站结构上。在火箭奔向太空的过程中,由于火箭发动机一直工作,所以强烈的振动一直作用在空间站结构上。
此外,由于火箭的高速飞行,空间站表面与周围大气产生强烈的摩擦,空间站的结构会被加热,我们称为气动加热,使空间站的表面甚至内部温度升高,可以达到几百摄氏度,这会降低结构的强度。
为了保护空间站,在发射时,火箭的前端大都有整流罩,把空间站罩起来,到高空再抛掉。而空间站进入空间后,要经过日照区和阴影区,空间的环境温度在100℃至零下100℃的范围内变化。而空间站结构在这样复杂恶劣的条件下工作,不但要保证足够的强度,不能因为剧烈的振动、冲击产生破坏,而且还要保证足够的刚度,也就是不能产生大的或者不能恢复的变形。尤其像国际空间站的这种结构形式,采用很长的桁架,刚度问题很重要,容易产生变形,而这种变形会带来很多问题,除了影响正常工作外,它还影响到对空间站的控制,使它不能按预想的状态飞行。
因此,空间站在材料的选取和使用上是很讲究的,要求它的强度高、刚度好,但是又不能采用钢铁作为主要材料,因为这种材料的比重太大,必须选用一些轻金属材料,如铝合金、铝镁合金、钛合金等或者非金属材料。目前发展的低密度高强度的非金属复合材料得到了广泛的应用。由于空间站长期在太空飞行,在那种条件下,空间粒子、宇宙射线的辐射作用是很强的,它们的作用可以改变甚至破坏材料的性能,使一些非金属材料老化变质,所以要求材料本身能够抗辐射,而且能够有效地屏蔽辐射作用,以保护舱内宇航员的安全。另外空间站还可能遇到微流星和空中碎片的撞击,要保证不被击穿,所以在材料的选取上是非常严格的。
(2)空间站的舱门有着特殊的要求
空间站的另一个结构特点是它的舱门有着特殊的要求。首先,宇航员进出的舱门要保证可靠的密封,而且能够快速拆装,这种门开关的次数比较多,属于一种活动舱门。当需要打开时应保证快速,而当需要关上时,要保证可靠的密封,否则舱内气体泄漏到外界真空,会直接威胁到宇航员的生命安全。在空间站的舱段上开有数个观察窗,这使宇航员在舱内能够看到天空、地球以及前后左右的外界情况。观察窗对于宇航员来说太重要了,在空中作业时需要对星空及地球进行观测,在交会对接中需要对前后左右进行观测,控制空间站的前后左右移动。
知识点
密封舱
密封舱是飞行器中用以保证人在高空或宇宙空间正常生活的安全设备。宇宙飞船的密封舱是一个封闭系统,外表面覆有绝热保护层,座舱设有快速开启的舱门和用耐热玻璃保护的舷窗。舱内采用再生式供气,并有环境调节系统;高空飞行飞机的密封舱,又称“气密舱”或“增压舱”,由增压调压系统向舱内输入增压空气,大型飞机还有湿度调节装置。
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