NASA将利用无线电波测量Nova-C月球着陆器的燃料剩余水平

NASA将利用无线电波测量Nova-C月球着陆器的燃料剩余水平 Intuitive Machines Nova-C 月球着陆器在地球上,测量水箱中的液体量是最容易解决的问题。可以直接在燃料中插入一个量油尺,也可以用一个浮子和一个标有 E 到 F 的压力表设置一个简单的装置。但太空中由于没有重力将液体拉到油箱底部,液体会漂浮起来,并由于表面张力而附着在油箱侧面,工程师通常通过了解原始载荷质量并扣除推进器中已使用的推进剂来估算航天器还剩多少推进剂。然而,低温燃料往往会随着时间的推移而沸腾并排出船外,这使得估算结果有点"不确定"。这在可能持续数年的远程星际飞行任务中是一个特别的问题。为了解决这个问题,美国国家航空航天局(NASA)一直在测试一种名为射频质量测量仪(RFMG)的新方法,通过安装在罐中的天线来估算低温液体的数量。该天线可以测量液体与罐壁的自然电磁共振之间的相互作用,并将其与数据库进行比较。通过适当的计算,可以在几个百分点内估算出流体的数量。迄今为止,RFMG 已经在飞机抛物线轨迹上进行过测试,以产生瞬间失重状态,并在国际空间站(ISS)上进行过测试。现在,它已被安装在 Nova-C 月球着陆器上进行实地测试,NASA 工程师可以将其与地面模拟和先前的测试进行比较。美国国家航空航天局克利夫兰格伦研究中心低温流体管理组合项目办公室副经理劳伦-阿米恩说:"由于重力非常小,流体不会沉淀在推进剂箱底部,而是附着在箱壁上,可能在箱内的任何地方。这使得了解贮箱内有多少推进剂变得非常具有挑战性,而这对于最大限度地延长任务持续时间和计划发射所需的推进剂数量非常重要"。 ... PC版: 手机版:

相关推荐

封面图片

“奥德修斯号”以更安全廉价的低温液氧和液态甲烷推进技术开辟了探月新道路

“奥德修斯号”以更安全廉价的低温液氧和液态甲烷推进技术开辟了探月新道路 该推进系统结合使用低温液氧和液态甲烷,可以释放出新的太空能力,并降低其他商业供应商未来任务的风险。在直觉机器公司的 IM-1 号任务之前,还没有着陆器使用过这种推进剂组合。如果它们听起来耳熟,那是因为它们被用于高性能火箭发动机,如 SpaceX 的猛禽、蓝色起源的 BE-4 和相对论空间的 Aeon R。但是,着陆器以及今天的大多数航天器使用的是方便储存的超醇类推进剂,如肼或四氧化二氮,这些推进剂可以按正常燃料的方式储存,但毒性很强。相比之下,"低温推进剂"效率更高、能量更高,危险性也小得多,但它们必须主动冷却到非常非常低的温度。这带来了一些独特的挑战。由于燃料必须保持低温,因此在升空前只能储存很短的时间。为了解决这个问题,Intuitive Machines 公司和 SpaceX 公司在升空前三小时就开始为 Nova-C 级着陆器的 VR900 发动机(由 IM 公司制造)添加燃料,当时火箭已经在发射台上,飞船已经在有效载荷整流罩内。SpaceX公司负责建造和飞行可靠性的副总裁比尔-杰斯滕迈尔(Bill Gerstenmaier)在2月13日的新闻发布会上说,这太出乎意料了,以至于SpaceX公司不得不开发全新的能力来为着陆器提供燃料。这包括改装发射台和猎鹰9号火箭的第二级,以及增加一个适配器,以便在有效载荷整流罩已经与飞行器匹配时,还能进入有效载荷整流罩。两家公司在发射前进行了两次湿式彩排;由于推进剂装载方面的问题,第一次发射尝试推迟了一天,于 2 月 15 日进行。成功发射后,直觉机器公司还遇到了液氧供料管路冷却的短暂问题,耗时比预计的要长。在推进剂得到充分冷却后,飞行控制人员于次日首次在太空中成功点燃了发动机。由于该公司使用的是液氧和液态甲烷,这两种物质的效率很高,因此他们能够以更直接的轨迹飞往月球。航天器只需穿越一次范艾伦带(地球周围的高辐射区),这就减少了航天器暴露于破坏性高能粒子的机会。两台 VR900 发动机还将用于 Intuitive Machines 更大的"Nova-D"飞船,向月球运送 500-750 公斤的有效载荷("Nova-C"着陆器的有效载荷为 100 公斤)。Nova-C与Nova-D 着陆器将远不是最后一个在太空中使用低温推进剂的航天器。Impulse Space 公司首席执行官汤姆-穆勒(Tom Mueller)在一月份的一次采访中解释说,Impulse Space 公司的Helios火箭将使用低温推进剂把有效载荷直接送入地球静止轨道。他说:"以前人们曾讨论过用成吨的超醇燃料作为推进剂,这样做价格和安全成本实在是太高了,使用液氧和液态甲烷等成本非常低、能量非常高的推进剂,就像是一个没有脑子的想法"。奥德修斯号运载到地面的六个美国宇航局科学和研究有效载荷中,有一个也直接利用了低温推进系统。该机构格伦研究中心的射频质量测量仪利用无线电波和天线来测量发动机燃料箱中可用推进剂的数量。这项技术对于在长时间太空任务中测量航天器燃料水平至关重要,尤其是因为晃动的液体会使在微重力状态下测量液体成为一项挑战。这个问题对美国国家航空航天局(NASA)尤为重要,因为该局的阿耳特弥斯号(Artemis)人类重返月球表面任务依赖于使用低温推进剂的航天器主要是 SpaceX 的星际飞船人类着陆系统和蓝色起源公司的蓝月号。这些任务需要将大量低温液体从在轨仓库转移到航天器上;虽然这些液体需要在轨道上停留的时间远远长于奥德修斯飞往月球的时间,但 IM-1 任务仍然为低温在太空中的应用打开了大门。 ... PC版: 手机版:

封面图片

美国再次尝试私人公司登月任务:Nova-C 月球着陆器已成功发射

美国再次尝试私人公司登月任务:Nova-C 月球着陆器已成功发射 北京时间2月15日14时05分,由 SpaceX 执行的私人公司 Intuitive Machines 的 IM-1 任务已经完成发射。IM-1 是该公司的首次月球着陆器登月任务,也是美国今年的第二次私人公司登月尝试,预计将于7天后到达月球。作为 NASA 商业月球有效负载服务计划 (CLPS) 的一部分,该任务将通过该公司研发的 Nova-C 月球着陆器将 NASA 的6个科学研究仪器载荷运送到月球南极区域。 、

封面图片

Intuitive Machines将利用首个私人月球着陆器加入登月计划

Intuitive Machines将利用首个私人月球着陆器加入登月计划 如果一切按计划进行,经过大约七天的旅程,飞船将进入月球轨道。大约 24 小时后,即 2 月 22 日,Nova-C 着陆器将在月球表面轻轻着陆。着陆器的目标是月球南极附近一个名为马拉佩特 A 的陨石坑附近区域,该区域被怀疑有大量的冰冻水。这两家公司在周一宣布任务准备完毕,可以发射,并在一份声明中说,已经完成了对月球着陆器最后燃料测试数据的分析。由于 Nova-C 着陆器采用了独特的推进剂系统,因此这些测试至关重要:它使用的是液氧和甲烷推进剂,这些推进剂必须在着陆器被封装在猎鹰 9 号火箭中时装载。IM-1任务是直觉机器公司(Intuitive Machines)的首次任务,也是美国公司今年第二次尝试在月球上着陆航天器。第一次任务是由总部位于匹兹堡的 Astrobotic Technology 公司执行的,但由于飞船发生了灾难性的推进器泄漏,这次任务很快就失败了。直觉机器公司的这次任务也是继日本公司 ispace 之后进行的,该公司自己的着陆器在月球表面上方出现了软件故障,导致飞船错误地判断了与月球表面的距离,最终坠毁。事实上,最近在月球表面取得的成功可以说几乎都有各国政府的参与,特别是去年 8 月印度的Chandrayaan-3登月任务和今年 1 月日本的 SLIM 着陆器。但登月很难,即使是国家力量的加入也有失败的时候;最近一个显著的例子是以色列的 Beresheet 着陆器,它也在 2019 年坠毁在月球上。这个 14 英尺高的航天器为美国国家航空航天局(NASA)携带了六个科学和研究有效载荷,NASA 作为其商业月球有效载荷服务(CLPS)计划的一部分,以约 1.18 亿美元委托进行此次发射。Astrobotic 公司也是 CLPS 的获奖者之一。名为"奥德修斯"的着陆器也将为一些商业客户携带有效载荷。但无论首次登月任务是否成功,直觉机器公司已经与美国国家航空航天局(NASA)签订了另外两次登月任务的合同:一次可能在今年第四季度进行,第三次计划在 2025 年初进行。SpaceX公司将在其网站上对发射进行现场直播。 ... PC版: 手机版:

封面图片

“游隼”月球着陆器燃料严重泄漏,美Astrobotic放弃登月

“游隼”月球着陆器燃料严重泄漏,美Astrobotic放弃登月 美国有线电视新闻网(CNN)8日报道称,承载着美国五十多年来首次登月愿景的“游隼”月球着陆器,在发射升空不到24小时后,因故障导致推进剂出现“严重泄漏”,研发“游隼”的美国航天机器人技术公司不得不宣布“放弃将其送上月球的尝试”。 作为人类历史上首次由商业航天公司主导的登月任务,“游隼”登月任务也被美国舆论寄予厚望,认为此次登月任务将为美国重返月球计划“打前站”。相关专家在接受《环球时报》记者采访时表示,长远来看,如果这次任务失利,美国计划中的月球探测商业化运输将受到影响,结合此前其他系统研发进展不顺的情况,美国重返月球计划已势必将被推迟。 标签: #登月 频道: @GodlyNews1 投稿: @GodlyNewsBot

封面图片

大熊座Draper液体燃料超音速火箭发动机通过热火测试

大熊座Draper液体燃料超音速火箭发动机通过热火测试 高超音速导弹和其他飞行器能够以超过 5 马赫的速度飞行,被认为是改变未来战略和战术军事规划的重要因素之一。如果这类武器能够实用化,特别是在低空飞行时具有机动性,那么它们就能穿透现有的防空系统,以纯粹的动能摧毁目标。其中最棘手的是为这种高超音速飞行器配备实用的发动机。大熊座的德雷珀发动机在研发开始后不到一年就进行了热火测试,其设计不仅可以重新启动和节流,而且易于储存和运输。其中的关键在于,Draper是一种使用液态非低温燃料的火箭发动机。冰冷的低温燃料,如液氢和液氧,能效极高,但也很难储存和处理。另一方面,Draper是一种 4000 磅推力的封闭式催化剂循环发动机,燃料是煤油和过氧化氢。它的工作原理是利用催化剂分解过氧化氢,产生氧气驱动涡轮机,然后在燃烧室中与煤油混合。这意味着Draper可以享受分段燃烧的效率,即推进剂通过多个燃烧室,推进剂可以在室温下轻松储存。这不仅更安全,而且更简单,并消除了推进剂沸腾的危险。据大熊座公司称,Draper发动机不仅具有固体燃料的稳定性,还具有液体发动机的主动节流控制和节流范围,从而具有更强的机动性。这意味着它既可用于高超音速武器,也可用于模拟器,以训练和测试防空能力。Draper计划继续获取空中测试资格。AFRL火箭推进部主任肖恩-菲利普斯(Shawn Phillips)博士说:"也许这个项目最令人印象深刻的方面是在如此短的时间内交付了多功能、可储存的火箭发动机。AFRL和工业界正在接受美国空军和美国海军领导层向我们提出的挑战......提供更快的能力,与工业界建立更紧密的联系,并利用已有的技术提供非对称的进步。值得庆幸的是,这只是我们作为一个团队所做工作的冰山一角。" ... PC版: 手机版:

封面图片

NASA的开创性ROLSES任务旨在破译月球的“无线电密码”

NASA的开创性ROLSES任务旨在破译月球的“无线电密码” 在IM-1号上飞行的由美国宇航局提供的研究项目中,有一个仪器旨在通过无线电频率观测月球表面环境,以确定月球表面附近的自然和人为活动如何与在那里进行的科学研究相互作用并可能产生干扰。该仪器名为"月球表面光电子鞘无线电波观测"(ROLSES),旨在研究月球表面附近的动态无线电能量环境。它将搭载在直觉机器公司的 Nova-C 着陆器上发射。2024 年 2 月,Intuitive Machines 公司的 IM-1 任务将作为 NASA 商业月球有效载荷服务计划的一部分发射到月球南极。在美国宇航局提供的有效载荷中,将包括一个名为"月球表面光电子鞘无线电波观测"(ROLSES)的仪器,该仪器旨在用无线电频率观测月球表面环境,以确定月球表面附近的自然和人类活动如何与在那里进行的科学研究相互作用并可能产生干扰。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室ROLSES 仪器项目由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的戈帕尔斯瓦米博士负责。他介绍说,ROLSES 是一个非常简单的系统:"我们有四个天线,用于观测月球上的任何无线电辐射(无线电辐射是一种光或电磁辐射,其能量波的波长或峰值之间的距离最长)。这些天线非常长,大约有 8 英尺(2.5 米)。但发射时,它们被装在一个小罐子里,大约 8 英寸(21 厘米)大小。"ROLSES 的主要目的是解释宇宙现象以及地球上人类活动产生的各种辐射。戈帕尔斯瓦米说:"无线电辐射的种类多种多样。其中包括地球上的活动对月球表面产生的无线电干扰。还有来自木星、太阳甚至银河系的自然无线电辐射。甚至还有一种来自地球的辐射与极光有关。"其中的诀窍在于,每一种无线电噪声都会产生自己的动态光谱模式,这有点类似于每个人的指纹都是独一无二的。他说:"每个事件的频谱看起来都与其他事件不同。因此,我们很容易辨别出哪些是来自木星,哪些是来自太阳,哪些是来自银河系,哪些是非常低频的背景辐射。"无线电干扰的另一个来源是月球着陆器本身。着陆器包含有机械装置、电机等,它们都会产生某种无线电发射,这也会被记录在频谱中。这些都会产生明显的特征,表明在这个特定的位置存在干扰。通过识别这种干扰,科学家们可以在分析 ROLSES 等仪器返回的数据时,努力筛选出干扰产生的噪音。这样,他们就能找到真正的数据,而不是非自然过程产生的"噪音"。四根ROLSES天线还安装在两个不同的高度,这意味着一旦开始测量,它们就能提供有关月球表面被阳光照射出的带负电的电子云的变化信息,以及不同高度之间的变化情况。戈帕尔斯瓦米说:"这样,我们就可以根据与月球表面的距离来测量电子密度。然后,我们就可以看到电子的数量是如何随着距离表面越远而减少的。"他指出,在设计和建造未来的月球观测站时,这些信息将是至关重要的,因为需要考虑到来自电子云和地球无线电发射机的射频干扰。这些无线电观测将有助于建立戈帕尔斯瓦米所说的月球环境知识库。"这样我们就能知道,如果我们在这个纬度、这个高度,我们会有这种类型的辐射和发射背景,我们就能据此设计我们的硬件。这将有助于美国国家航空航天局在未来十年及以后完成人类重返月球的任务,并建立一个可持续的长期存在。"ROLSES和IM-1是美国国家航空航天局CLPS计划的一部分,该计划的目标是通过对美国国家航空航天局提供的有效载荷进行商业交付来创造月球经济。通过 CLPS,不同规模和背景的私营公司负责设计着陆器和采购运载火箭,从而使 NASA 能够集中精力设计仪器有效载荷。当该机构的阿特米斯计划在月球上建立人类存在时,CLPS 航班上的仪器所收集的数据将帮助宇航员进行更多的月球科学研究。编译自/ScitechDaily ... PC版: 手机版:

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人