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SpaceX vs. NASA:誰將是第一個將人送上月球的人?

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自 1972 年以來,沒有人去過月球。 但隨著商業航天的到來,人類回歸的願望被重新點燃,並展開了一場新的太空競賽。 美國航空航天局 選擇了一家私人公司 SpaceX公司 參加商業太空飛行,但這家公司也有自己的太空探索計劃。

為確保飛往月球及更遠的地方,NASA 和 SpaceX 正在開發新的高容量火箭: Starship 來自 SpaceX 和 太空發射系統 來自美國宇航局。

但它們有何不同,哪一個更強大?

SpaceX公司 Starship

火箭要經過幾個階段才能進入軌道。 通過在飛行過程中丟棄乏燃料箱,火箭變得更輕,因此更容易加速。 一旦發射,SpaceX 的發射系統將包括兩個階段:一個被稱為 BFR(大獵鷹火箭)的運載火箭和星際飛船本身。

SpaceX公司 Starship

BFR由猛禽火箭發動機提供動力,燃燒液態甲烷和液態氧的混合物。 液體火箭發動機的基本原理是兩種推進劑——煤油等推進劑和液氧等氧化劑——在燃燒室中混合併點燃。 火焰在高壓下產生熱氣,通過發動機噴嘴高速噴射以產生推力。

該火箭在發射時將提供6,6萬公斤的推力,約為阿波羅時代火箭的兩倍。 在 BFR 之上是星艦,它本身配備了六台猛禽發動機和一個大型操作艙,可容納衛星、最多可容納 100 人的乘員艙,甚至還有用於在太空加油的額外油箱,這對於長期飛行至關重要- 術語星際人類飛行。

Zorelite 設計用於在太空真空以及地球和火星大氣中運行,使用小型可移動機翼滑入所需的著陸區。

Starship SN8

一旦在著陸區上方, Starship 翻轉到垂直位置並使用其機載 Raptor 引擎進行下降和著陸。 它將有足夠的推力脫離火星或月球表面,克服這些星球較弱的引力,然後返回地球——再次通過驅動實現軟著陸。 Starship BFRs 是完全可重複使用的,整個系統旨在將超過 100 噸的有效載荷提升到月球或火星表面。

關於這艘宇宙飛船的更多有趣事實:

Starship 正在迅速獲得動力。 原型機最近的試飛 Starship, SN8, 成功展示了完成這項工作所需的機動次數。 不幸的是,猛禽的其中一台發動機發生故障,SN8 在著陸時墜毀。 預計未來幾天將進行另一次試飛。

美國宇航局太空發射系統

NASA 的太空發射系統 (SLS) 是該機構使用過的最強大的火箭。 目前的化身(SLS Unit 1)幾乎有 100 米高。

SLS 的主級包含超過 3,3 萬升液氫和液氧(約一個半奧林匹克游泳池),由四台 RS-25 發動機提供動力,其中三台用於以前的航天飛機。 他們與猛龍隊的主要區別在於他們燃燒液態氫而不是甲烷。

美國航空航天局

火箭的主體由兩個附在其側面的固體火箭助推器作為補充,在發射時提供了 3.7 萬公斤的總推力——比土星五號發射時的推力高出約 5%。 該系統將把航天器送入近地軌道。 助推器單元旨在將連接到它的有效載荷 - 宇航員的太空艙 - 從地球軌道移除,並且是一個較小的液體燃料級,由單個 RL-10 發動機提供動力(這已在 ATLAS 和 DELTA 火箭中使用),它比 RS-25 更小更輕。

作為 Artemis-21 任務的一部分,太空發射系統將把獵戶座宇航員太空艙送上月球,該太空艙最多可支持六名機組人員 1 天,這是美國宇航局目前的火箭目前無法完成的任務。

太空發射系統

它應該有大的亞克力窗戶,以便宇航員可以觀察旅程。 它還將擁有自己的發動機和燃料供應系統,以及返回地球的輔助推進裝置。 未來的空間站,如月球門戶,將作為可能包括加油在內的物流樞紐。

NASA的計劃也很有趣:

主級和運載火箭不太可能重複使用(它們會掉入海洋而不是著陸),因此 SLS 系統無論是在材料還是環境方面都更加昂貴。 它的設計目的是開發更大的平台,能夠運載重達 120 噸的船員或貨物,可能超過 Starship.

SLS 中使用的許多技術都是所謂的“遺留硬件”,因為它們是從以前的任務中改編而來的,從而減少了研發時間。 本月早些時候,由於疑似組件故障,SLS 主級的測試發射在進行了 分鐘的測試後一分鐘停止。 沒有重大損壞,SLS 項目經理 John Honeycutt 表示:“我認為我們不會有任何重大的設計更改。”

贏家變成...

那麼,哪艘航天器最有可能率先將宇航員送上月球呢? Artemis 2 計劃成為首次使用 SLS 飛越月球的載人飛行任務,預計將於 2023 年 2023 月發射。 雖然 SpaceX 沒有確定載人發射的具體日期,但他們正在運行#dearmoon,這是一個定於 2024 年進行的月球太空旅遊項目。 馬斯克還表示,載人火星任務最早可能在 年進行,同樣使用 Starship.

歸根結底,這是一家擁有多年測試和經驗但受到納稅人預算波動和行政政策變化限制的機構與一家相對較新但已發射 109 枚獵鷹 9 火箭且成功率為 98% 的公司之間的競賽。成功率高,具有特殊的長期現金流。

率先登上月球,將開啟探索世界的新紀元,仍然具有巨大的科學價值。

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