年度重磅深空发射任务将至,重型猎鹰将耗尽全箭实施行星际发射

轻舟一号 2024-10-13 20:56:17

“重型猎鹰”首飞

根据最新计划,在北京时间2024 年10月15日00:06(美东夏令时14日12:06),在美国肯尼迪航天中心LC-39A工位,“欧罗巴快船”木星探测器将由“重型猎鹰”运载火箭发射升空,探测器将首先进入行星际转移轨道,最终将进入环木星大椭圆轨道。

耗资52亿美元的重磅深空任务

美国航空航天局(NASA)“欧罗巴快船”(Europa Clipper)任务将前往木星执行木星卫星 “欧罗巴”(Europa)(木卫二)的探测任务。该任务三个主要科学目标包括确定 “欧罗巴”冰壳的厚度及其与下方海洋的相互作用;研究其成分;描述其地质特征。该航天器将试图确定“欧罗巴”冰壳下的海洋是否可能适合生命栖息。“欧罗巴快船”任务于2015年获得批准,到任务结束时,任务耗资将达到约52亿美元。

“欧罗巴快船”(Europa Clipper)探测器

“欧罗巴快船”为大型木星探测器,由美国航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)与约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)合作牵头研制,美国航天局(NASA)行星任务计划办公室(Planetary Missions Program Office)负责执行“欧罗巴快船”任务的计划管理。

“欧罗巴快船”太阳翼

“欧罗巴快船”探测器动力分系统配备24台发动机,通信分系统配备直径3米高增益天线(HGA),电力分系统配备一对分别由5个太阳能电池板组成的太阳翼。该探测器高度5米,太阳翼展开翼展超过30.5米,整器发射质量约6000 千克。“欧罗巴快船”是美国航天史上最大的行星探测器。

“欧罗巴快船”(Europa Clipper)探测器

该探测器搭载了9台(套)科学仪器,分别为欧罗巴成像系统(EIS)、欧罗巴热发射成像系统(E-THEMIS)、欧罗巴紫外光谱仪(Europa-UVS)、欧罗巴地图成像光谱仪(MISE)、欧罗巴快船磁强计(ECM)、磁测深等离子体仪器(PIMS)、欧罗巴评估和探测雷达:海洋到近表面(REASON)、行星探测质谱仪(MASPEX)、表面粉尘分析仪(SUDA)。同时,还搭载了1套用于重力实验的射频硬件(Radio-frequency hardware)。

根据任务时间线,“欧罗巴快船”计划于2025年2月在500至1000千米的高度上飞越火星,然后于2026年12月在3200千米的高度上飞越地球,先后利用2颗行星的引力进行“引力助推”(gravity assists),以达到飞往木星所需的速度。“欧罗巴快船”计划于2030年4月到达木星,整个转移飞行过程耗时5.5年,飞行里程将达到29亿千米。

“欧罗巴快船”计划在周期21天的环绕木星的大椭圆轨道上运行。该探测器将在距离“欧罗巴”表面低至25千米的最低高度上飞越49次,每次都会飞越不同的位置,以扫描几乎整个卫星。“欧罗巴快船”探测阶段将持续4年时间,计划在2034年9月以离轨撞击木卫三表面结束任务。从发射升空到任务结束整个任务实施阶段将持续长达10年时间。

探测器吨位过大,重型猎鹰需要耗尽全箭

本次任务载荷原计划使用重型运载火箭太空发射系统(SLS)发射,后由于火箭研制出现大幅延期等原因而改用“重型猎鹰”发射。

“重型猎鹰”为大型低温液体运载火箭,采用两级半串并联构型,起飞级芯一级和2枚芯一级模块助推器并排捆绑(三芯并联)。该箭高70米,芯级及芯级助推器直径均为3.66米,起飞质量约1421吨,其标准地球同步转移轨道(GTO)运力为26.7吨。本发“重型猎鹰”使用全新芯一级B1090.1,搭配2枚复用助推器B1064.6和B1065.6。由于本次发射任务动能需求较大,起飞级3枚芯一级模块将全部耗尽。

地球到木星的平均距离达到约7.7亿千米,远远大于地球到火星的平均距离2.25亿千米,“重型猎鹰”运力不足以将重达6吨的探测器直接送往地木转移轨道,只能将探测器送入绕行火星的行星际转移轨道。

本次发射任务将是“重型猎鹰”运载火箭第11次发射和第3次深空发射,也是“重型猎鹰”火箭质量最大的一次深空发射任务。

作者:木兰星舟

2 阅读:629
评论列表
  • lee 6
    2024-10-14 11:23

    一直没搞懂,为啥引力弹弓能起作用,靠近行星的加速不会被远离行星的减速所抵消么?

    A000dingkings 回复:
    引力弹弓依靠的是行星的自转,加快了飞行器,减慢了行星自转。
    斗篷幽灵 回复:
    重力势能的变化,前往远地点的过程,也会开机加速,节省燃料
  • 2024-10-14 06:31

    德尔塔4都退役了,米国没那么钱维持航天工业了,鲶鱼上位就上位,备胎转正,没有什么大不了的,谁让正室大妇不给力呢?[得瑟]

    mendo 回复:
    言语中充满了嫉妒与扭曲
    用户92xxx52 回复: mendo
    以人类目前的科技水平连在地球三个自给自足的闭环生态都做不到!太阳完了,移民去火星,白痴