猎鹰重型火箭将运载NASA的核动力无人机

云海翻腾不息 2024-11-29 09:57:42

“猎鹰重型火箭将运载NASA的核动力无人机”

猎鹰重型火箭获得2.56亿的发射合同

最近,SpaceX的猎鹰重型火箭被NASA选中,负责将蜻蜓任务发射至土星的卫星土卫六。合同价值超过2.56亿美元,包括发射服务和其他任务相关费用。蜻蜓任务目前的目标发射期为2028年7月5日至2028年7月25日,由SpaceX猎鹰重型火箭从佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心的39A发射台发射。

蜻蜓号将飞行探索土卫六泰坦

蜻蜓号将采用一种新颖的行星探索方法,利用旋翼着陆器在土星最大的卫星土卫六泰坦上穿梭并采集不同地点的样本。蜻蜓号上的科学有效载荷将探测土卫六环境的宜居性,调查土卫六上富碳物质和液态水在很长一段时间的原始化学过程,并寻找是否曾经存在过以水为基础或以碳氢化合物为基础的生命的化学迹象。

蜻蜓号重875公斤,长3.85米

之所以选择猎鹰重型火箭,除了飞行距离远之外,还因为有效载荷的尺寸。蜻蜓旋翼机着陆器重约875公斤,长3.85米,高超过1.75米,由八组旋翼承载。蜻蜓机身由铝制面板和内部甲板以及铝制蜂窝状机身蒙皮组成,增加了重量和尺寸。它由电池和多任务放射性同位素热电发电机(MMRTG)供电。来自MMRTG的热量还将在前往土卫六的途中实现传导热控制,并在蜻蜓在泰坦上运行时实现对流热控制。

猎鹰重型火箭已经成功发射11次

尽管发射日期为2028年,但NASA已经决定放弃其他火箭。一方面,猎鹰重型火箭现在已经实现11次成功发射,包括最近的欧罗巴快船任务,这也是一个非常大且昂贵的有效载荷,飞往数亿英里之外。另一方面,从现在到2028年的发射日期,我们可以预计猎鹰重型火箭还会再发射10多次,可靠性和性能都会再次提高。

此次发射价格,高于NASA其他类似任务

与NASA过去的猎鹰重型任务相比,此次授予的超过2.56亿美元的合同价格相当高。Europa Clippers的发射价格为1.78亿美元,Psyche的发射价格为1.17亿美元。据推测,此次任务之所以更高,是因为需要将放射性热电发电机(RTG)集成到有效载荷整流罩中。

基线任务2.7年,会探索生命存在的证据

蜻蜓号旋翼飞行器将对泰坦上的数十个有希望的地点进行平飞,寻找可能的生命起源前的化学过程。它有八个旋翼,将利用泰坦浓密的大气层(密度是地球的四倍),成为有史以来第一个将其整个科学有效载荷飞到新地点以可重复和有针对性地获取表面材料的飞行器。在为期2.7年的基线任务期间,蜻蜓号将探索从有机沙丘到撞击坑底部的各种环境、液态水和曾经共存了数万年的复杂有机物质。其仪器将研究生命起源前的化学反应可能发展到了何种程度。它们还将调查泰坦的大气和表面特性以及其地下海洋和液体储层。此外,仪器还将寻找过去或一定时期内生命存在的化学证据。

最终目的地:赛尔克撞击坑,累计行程175km

蜻蜓号将首先降落在赤道沙丘地,以短途飞行探索这一地区,然后进行一系列长达8公里的蛙跳式飞行,沿途停下来从不同地区采集样本。它最终将到达塞尔克撞击坑,那里有过去液态水或有机物存在的证据,这些复杂的分子含有碳、氢、氧和氮,它们共同构成了生命的秘诀。着陆器最终将飞行超过175公里,几乎是迄今为止所有火星探测器行进距离总和的两倍。

泰坦表面温度-179℃,有液态甲烷海洋

土卫六泰坦和地球一样拥有以氮为基础的大气层,但与地球不同的是,泰坦上有由甲烷组成的云和雨。大气中形成其他有机物,像雪一样降落。泰坦比水星还大,是太阳系中第二大卫星。它绕土星运行,距离太阳约14亿公里,大约是日地距离的10倍。由于它距离太阳如此之远,它的表面温度约为-179°C,表面气压也比地球高出约50%。

蜻蜓号使用核能驱动

蜻蜓号采用核动力。目前的RTG型号是多任务放射性同位素热电发电机。它基于之前在两艘维京号着陆器和先驱者10号和11号航天器上使用的RTG类型。它被设计用于太空真空或行星大气层内。MMRTG产生的多余热能也可用作方便而稳定的热源,以维持航天器及其仪器运行在适当工作温度。

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