
據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)站報(bào)道,一顆人造衛(wèi)星發(fā)射至地球軌道時(shí),其發(fā)射時(shí)一半以上質(zhì)量是推進(jìn)燃料,使人造衛(wèi)星升空完成任務(wù)僅需少量燃料??茖W(xué)家指出,未來“太空加油站”可對(duì)航天器注射燃料,很大程度地降低發(fā)射成本,并確保航天器可攜帶更多的儀器。
美國(guó)宇航局人造衛(wèi)星維修能力辦公室(SSCO)項(xiàng)目副經(jīng)理本杰明-雷德(Benjamin Reed)說:“軌道加油站服務(wù)將使更多的科學(xué)硬件設(shè)備進(jìn)入太空!”目前,SSCO現(xiàn)已進(jìn)行了多項(xiàng)測(cè)試,今年底將在空間站和地面進(jìn)行更多的測(cè)試。
2013年1月,機(jī)械空中加油任務(wù)(RRM)在國(guó)際空間站進(jìn)行了首次測(cè)試,證實(shí)了遠(yuǎn)程探測(cè)機(jī)器人可通過閥門和線路在太空成功轉(zhuǎn)換燃料,而不是使用氧化劑或者推進(jìn)燃料,該測(cè)試從模擬加油站向模擬人造衛(wèi)星灌注膨脹乙醇。
雷德稱,乙醇具有類似聯(lián)氨的粘度、密度和熱容性,但是它不會(huì)爆炸。它將成為國(guó)際空間站的理想燃料,安全性較高。今年夏季末或者秋季初,SSCO計(jì)劃在空間站進(jìn)行更多的測(cè)試,將注意力從耐貯藏燃料,轉(zhuǎn)移至“加油站”接通和切斷所需的低溫條件。
機(jī)械空中加油任務(wù)在國(guó)際空間站測(cè)試了太空環(huán)境下機(jī)械和 機(jī)器人技術(shù),但依賴于替代燃料,在地面上,工程師需要更靈活地執(zhí)行安全測(cè)試。2014年2月,SSCO宣布成功完成遠(yuǎn)程機(jī)械助燃物轉(zhuǎn)換測(cè)試(RROxiTT),該過程涉及到在太空高壓下遠(yuǎn)程傳輸有毒助燃物,這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過于危險(xiǎn),難以在空間站測(cè)試。
雷德說:“這和在當(dāng)?shù)丶佑驼緦?duì)汽車加油的道理是一樣的。”在地面加油站每次加油都是相同的,在太空則完全不一樣,推進(jìn)燃料加注壓力大約保持在每平方英寸250-300磅,是空間站機(jī)械空中加油任務(wù)壓力的6倍。在人造衛(wèi)星上你如果打開閥門,燃料噴射的壓力達(dá)到每平方英寸300磅,這增添了實(shí)現(xiàn)過程的復(fù)雜性。
RROxiTT實(shí)驗(yàn)成功演示了機(jī)械運(yùn)送單元的能力,能在巨大壓力下將腐蝕性燃料從燃料箱加注至人造衛(wèi)星。美國(guó)宇航局肯尼迪太空中心地面上的機(jī)器人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操控,計(jì)劃未來模擬難度更大的實(shí)驗(yàn)。下一步RROxiTT實(shí)驗(yàn)將在一顆模擬人造衛(wèi)星多層結(jié)構(gòu)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),機(jī)器人嘗試在壓力條件下對(duì)人造衛(wèi)星加注燃料。