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龙飞船

科普小知识2021-07-10 11:15:54
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龙飞船(Dragon)又译“天龙号”飞船。“龙”飞船的名字来自于美国民谣歌曲《神龙帕夫》。龙飞船由太空民企——美国太空探索技术公司(SpaceX)牵头研发,是全球屈指可数的商用太空飞船之一,是世界上第一艘由私人公司研发的航天飞船。第一代货运龙飞船于2010年12月8日试飞成功,2012年5月22日发射成功,2012年10月7日,发射升空,首次向国际空间站运送重达455公斤的货物,2013年3月3日,在成功排除推进器故障之后,美国SpaceX公司的“龙”飞船与国际空间站进行了对接。第二代载人龙飞船正在研制中,预计2017年载人前往国际空间站。

中文名:龙飞船

外文名:Dragon

别称:天龙号飞船

来源:来自于美国民谣歌曲《神龙帕夫》

重要影响:第一艘私人公司研发的航天飞船

1、研发历史

自美国航天飞机2011年退役后,美国向国际空间站运送人员和货物均需依靠俄罗斯。为改变这种状况,美国航天局鼓励私营企业开发往返空间站和地面的“太空巴士”,太空探索技术公司等企业正在竞争这一项目。

全球太空项目大多由国家*资助,纯商业运作的民营企业凤毛麟角,2009年奥巴马就任美国总统后,决意鼓励美国民营企业进军太空市场,推动太空活动商业化,希望太空飞行由*控制转为商业运作。

在白宫授意下,美国国家航空航天局(NASA)加大了对太空民企的扶持力度。“天龙号”飞船得到了NASA的大力支持,NASA还与太空探索技术公司签订了一份价值16亿美元的合同,未来“天龙号”将至少为NASA执行12次无人飞行任务,并为太空站运送补给物资。

2、研发公司

美国太空探索技术公司(SpaceX)的首席执行官艾伦·马斯克是靠网络支付系统发家的亿万富翁,被称为“硅谷钢铁侠”。在硅谷成功后,马斯克将目光投向了偏门的领域——造火箭和宇宙飞船。

2002年SpaceX成立后,许多批评家认为马斯克不可能成功,这也是马斯克以“龙”这一神话形象命名飞船的原因。

2011年美宇航局与SpaceX签署一份价值过亿美元的合同,后者将为美国宇航员提供运输补给,单次费用为1.33亿美元。这使得SpaceX拥有比其竞争对手轨道科学公司超过2亿美元以上的价格优势。SpaceX的目标是将航天运输的成本降到最低,该公司在其官网上明码标价,称会给顾客最实惠的价格。为了降低成本SpaceX甚至从网上购买过二手仪器,找最便宜的打捞公司打捞火箭残骸。

SpaceX高管汤普森说,马斯克从传统航空机构挖走人才,并结合其互联网经验,“他们在一起想出新的方式来设计和制造火箭。”

2012年5月22日,“龙”号飞船搭乘“猎鹰9”号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。国际空间站将因此迎来首个私营企业制造的航天器,这也是航天飞机退役后,美国首次向国际空间站运送物资。此次发射开启了私营企业进入航天领域的新时代。

2012年5月,“龙”飞船完成了测试飞行,成为第一艘造访国际空间站的私营商业飞船,其可靠性已获美国航天局认可,后者决定开始执行与太空探索技术公司的货运合同。

3、发射过程

试飞

当地时间2010年12月8日,“天龙号”(Dragon)太空飞船搭载“猎鹰9号”火箭,在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地成功发射升空进入地球轨道。“天龙号”太空飞船在环绕地球两圈后返回地球,并在数小时后成功降落在墨西哥海岸线外约500英里处。

发射

2012年5月19日,发射失败。“猎鹰9”号火箭的引擎点火程序按时启动,但“天龙号”飞船上的计算机却自动关闭。导致火箭和飞船没有升空。

2012年5月22日凌晨,“猎鹰9号”商用火箭成功发射升空,该火箭将把“天龙号

”飞船送到预定轨道,这个飞船装有1000磅的物资,将运往国际空间站。按计划,“龙”5月24日从空间站下方大约2.5公里处飞过,并进行一系列轨道机动及设备检测,以确认其通信和导航系统处于可控状态。欧洲和日本货运飞船首次与空间站对接前也要经历类似程序。如果通过测试,美国航天局将下达对接指令。“龙”将“贴”在空间站下方大约10米处飞行,空间站两名宇航员操纵机械臂捕获“龙”飞船并实施对接。“龙”将与空间站对接约两周,随后将承载600多公斤载荷返回地球。此次任务成功后,太空探索技术公司预计将从航天局获得价值16亿美元的合同,向空间站发射12次货运飞船。

4、与国际空间站成功对接

2012年5月25日,龙飞船与国际空间站成功对接,由此成为有史以来首艘造访空间站的商业飞船。“龙”飞船被安全固定在空间站的“和谐”号节点舱上。在对接前两个多小时,空间站宇航员唐纳德·佩蒂和安德烈·凯珀斯利用长约17.7米的加拿大机械臂完成了对“龙”飞船的“抓捕”行动。当时,飞船和空间站正运行在地球上空约400公里的澳大利亚上空。空间站内的宇航员28日开始卸载飞船货物。31日15时44分在“龙”飞船重返地球大气层之时,它靠一系列大型降落伞保持稳定并降低速度,直至落入太平洋。

太空探索技术公司首席执行官埃隆·马斯克在该公司位于加利福尼亚州的总部召开了记者会,他说:“这是了不起的一天。结果不能再好了。我实在是太高兴了。我们已经为它奋斗了10年,它表现得这么好非常令人满意。”

太空探索技术公司制造并运营“龙”飞船。该公司用4艘船迎接它。马斯克说,“龙”飞船非常精确地降落在设计降落地点附近。

“龙”飞船被驳船上的起重机从水中捞起,随后将被带回陆地。飞船搭载的返回货物将被运回航天局。

5、首次运货任务

2012年10月7日,美国私营企业太空探索技术公司向国际空间站发射“龙”货运飞船,这是“龙”飞船首次正式承担向空间站运货的任务。

飞船于当地时间2012年10月7日晚8时35分从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,为国际空间站运送重约455公斤的货物,这些货物将用于支持空间站第33长期考察组准备开展的166项实验。此外,“龙”飞船在10月底返航时将运回约330公斤科研材料。

“龙”飞船预计于2012年10月10日抵达国际空间站,在空间站停留约两周时间。太空探索技术公司与美航天局签署了价值16亿美元的合同,将向国际空间站发射货运飞船12次,此次是12次发射计划中的首次发射。

美国东部时间2014年9月21日1时52分(北京时间13时52分),美国太空探索技术公司21日发射“龙”货运飞船,给国际空间站送去第一台3D打印机和20只小鼠。这是“龙”飞船第4次执行向空间站送货任务。

美国航天局电视直播显示,“猎鹰9”火箭在夜色中搭载“龙”飞船从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空。大约10分钟后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。

“龙”飞船上装载着约2.5吨货物,包括食物、示范性技术产品以及供255项科学实验使用的设备。其中最令人感兴趣的是一台微波炉大小的3D打印机。美国航天局在一份声明中称,这一设备将用来测试评估3D打印技术在太空微重力环境下的工作情况。

“龙”飞船还携带20只小鼠进入太空,这是该飞船首次搭载活的哺乳动物。此外,“龙”飞船给空间站送去的还包括一个海洋风监测仪器,它获得的数据将有助于飓风预报。

如果一切顺利,“龙”飞船将于23日抵达空间站,它与空间站对接时间为4周,预计10月中旬返回并坠入太平洋。

根据与美国航天局签署的合同,太空探索技术公司共计要向空间站发射货运飞船12次。本周早些时候,该公司还获得美国航天局26亿美元的合同以建造载人版“龙”飞船。

当地时间2016年7月18日,美国佛罗里达州卡纳维尔角,美国著名航天私企太空探索技术公司(SpaceX)成功用猎鹰9号火箭将一艘货运龙飞船送上太空。

6、再次对接

2013年3月3日,在成功排除推进器故障之后,美国SpaceX公司的“龙”飞船终于在当天早晨与国际空间站进行了对接。2012年5月首次与空间站成功对接的“龙”飞船是唯一往返于空间站的商业货运飞船,曾被认为是美航天探索的一个创举,填补了美国航天飞机退役后的空白。

空间站指令员凯文·福特和飞行工程师汤姆·马士本会在空间站的观测舱控制加拿大产的机械臂,抓住靠近的“龙”飞船。NASA和SpaceX公司的联合控制小组发出一系列的指令,保证无人驾驶的“龙”飞船缓慢靠近到58英尺长的机械臂的工作范围内。

机械手捕获飞船后,“龙”飞船和它的货物被引导与美国制造的“和谐号”节点舱进行对接。报道称,这艘补给飞船将按照最初的计划在国际空间站停留到3月25日,尽管该航天器的到来由于推进器的问题而延迟了一天。

当地时间2016年7月18日,美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地,美国太空探索技术公司利用“猎鹰9”火箭发射“龙”货运飞船,为国际空间站送去一个可供未来美国商业载人飞船使用的对接端口。

在国际空间站上待了1个多月后,美国太空探索技术公司的“龙”货运飞船26日携带12只实验小鼠及其他一些物资返回地球,完成第九次为空间站运送补给的任务。

7、首次将超算送入外太空

2017年2月22日,美国太空探索技术公司的“龙”飞船于北京时间2月22日下午,在抵达国际空间站前中止了与空间站的对接操作。好在经过抢修和测试,“龙”飞船在23日晚间与空间站成功对接。

任务

“龙”飞船2017年8月中旬抵达国际空间站,此后一直停留在美国“和谐”号节点舱。在此次任务中,飞船将大约3吨的物资运抵国际空间站,这些物资中包括食品、必需品和科学实验材料。同时,飞船还首次将超级计算机送入了外太空。

此外,在这次“龙”飞船发射任务中,为飞船提供升空动力的“猎鹰9号”火箭再次实现硬地面回收。这是也是太空探索技术公司第9次成功在硬地面回收火箭。

顺利返回

美国太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船于美国东部时间2017年9月17日上午返回地球,顺利落入太平洋。一个月前,“龙”飞船被发往国际空间站执行货物运送任务。

美国太空探索技术公司称,“龙”飞船17日顺利落水,完成了它的第12次往返国际空间站的使命。美国宇航局则表示,“龙”飞船在美国东部时间17日上午10时14分落入太平洋。