美国宇航局选择蓝色,DomeTics和Spacex人类着陆器为Artemis

经过 托马斯伯卡特

美国宇航局已选择三家公司开发人类着陆系统(HLS),以支持未来的船员着陆。 Blue Origin,Dometics和Spacex将在十个月内开发他们的设计,在一个或两个将飞行未焊接的演示任务的一辆或两辆车辆之前。然后,Artemis III使命将利用其中一个车辆来陆地在月球上陆地,即2024年。

三项获奖设计彼此急剧不同,利用不同数量的阶段,并在性能和日程风险之间提供不同的余额。 蓝色原产地 被授予其设计5.79亿美元,这与三个产品的最小安排风险有关。 Dyetics. 被授予2.53亿美元,而且 spacex. 被授予1.35亿美元,并指出大量的时间表风险与星舰系统有关。然而,星际和目的理设计更像是最可持续的,可重复使用的美国国家航空航天局希望在长期利用美国宇航局的愿望。

在源选择过程的早期考虑,波音和Vivace公司的额外提交。

蓝色原产地’s National Team

蓝色原产地的提案利用洛克希德Martin,Northrop Grumman和Draper的经验来生产三阶段着陆器。每个阶段或元素都是单独推出的 新格伦Vulcan发动车辆。 “全国队”对发动车辆具有强大的联系;新的Glenn由Blue Origin运营,vulcan使用 蓝色原产地’s BE-4 engine 和诺斯罗普格鲁曼的 宝石-63xl固体火箭助推器。 Lockheed Martin也是Vulcan的运营商的母公司, 联合发射联盟.

蓝色原产车也可以全面地推出船只 空间发射系统(SLS),但目前没有计划制作SLS Rocket以推出HLS元素。

着陆器能够对接到 月球网站站 或直接到月球轨道上的猎户座航天器。 NASA管理员Jim Bridenstine周四表示,它是“不太可能”的美国宇航局将利用初始登陆的网关。

一旦Artemis III船员转移到着陆器,基于Cygnus的诺罗普格鲁曼转移元素将着陆器提供了低落的月球轨道。从那里,蓝色起源开发的下降元素完成了最终下降到月球表面。

下降元件由两个蓝色原点BE-7发动机提供动力,并且是它们的蓝色月亮兰德设计的适应。一旦表面任务完成,洛克希德马丁上升元素基于猎户座宇宙飞船硬件,返回月球网关或猎户座,为机组人员返回地球。可以加油中的Ascent元素以使用新的传输和下降元件从月亮表面执行多个升级。

NASA发布的HLS源选择陈述概述了所有三项奖项的选择背后的方法。在选择Blue Origin车辆时,美国宇航局引用了“对其集合,接近操作,对接和脱机系统的高效,人工以人工,”,导致船员工作量减少和改进的安全性。洛克希德马丁和北罗姆格·格鲁姆曼的航天飞行经验也被认为是蓝色起源提案的力量。

蓝色原产地的提案还符合美国国家航空航天局设定的每一个绩效要求,包括未来发展,可持续业务的长期目标值。蓝色原产地提案中概述的其他优势是“发布和特派团业务人员的全面,详细的培训和认证计划”,他们计划在2023年展示下降元素。未备好的示范特派团将根据所选的同一登陆网站降落对于2024年的船员着陆。

美国宇航局鉴定的唯一技术弱点是电力和推进系统,“有许多属性引入其提议”。然而,对系统的担忧没有归因于有缺陷的设计,而是依赖于积极的发展时间表。该报告的结论是,这种弱点不会超过蓝色起源设计的许多优势。

Dometics人类着陆系统

Dyetics. HLS是一种两个阶段设计,可在下降期间使用水平滴槽。虽然设计能够在多次发动车上发射,但是目的学计划推出联合发射联盟瓦肯火箭火箭。

在月球表面上的Doynics人类着陆系统渲染– via Dynetics

与蓝色起源提案一样,Dynetics HLS能够对解决月球网关或其来对接 orion。在下降期间随时中止着陆和低坐的船员舱内的能力被强调为DoyNics车辆的积极能力。目的学还计划在任何营业的任务之前进行未用的示范登陆。

此外,与Blue Ourigin提案一样,Dometics符合或超过所有性能要求和目标值。但是目的学也具有与其动力和推进系统类似的弱点,要求“前所未有的”发展步伐。但该报告确实存在状态,该目录的系统是“恰好通过HLS征集寻求NASA的创新解决方案的那种,”对与系统相关的风险抵消。

DyNetics HLS很容易调整为大型货物交付系统,并满足或超过HLS程序的所有可持续性要求,并且着陆器的主要元素是可重复使用的。在选择的三个HLS提案中,Dometics获得了最高的技术和管理评级。

Dometics正在与其他几家公司合作,以完成HLS开发。尤其, Sierra Nevada Corporation(SNC) 将领导船员模块的发展。 SNC正在利用商业补给服务计划中吸取的经验教训,他们计划首次亮相 梦幻追逐赛将军宇宙飞船明年他们的经验开发了月球网关栖息地模块的原型。

spacex. Starship

NASA选择的第三辆车是Spacex的Starship航天器。 Starship是唯一选择的HLS,可以完全可重复使用,也是唯一的单级设计。虽然Starship车辆不是一个新的提议,但似乎有新的变化和细节,可以为HLS角色提供服务。

月球表面的飞行型材将看到发射的星舰的燃油轮变种 低地球轨道首先,利用超重的助推器 。船员级的星舰将发射第二,与油轮的结合,才能加油,然后对月球轨道进行跨年龄注射。与其他HLS建议一样,Starship能够对猎户座或月球网关进行对接。

虽然星舰的主要推进仍然是猛禽引擎根据社交媒体上共享的Renders Spacex,它可能使用不同的引擎来对月球表面执行最终下降到月球表面。这些推进器在车辆上看起来越来越高,很可能会降低在月球表面附近的强大发动机羽毛的潜在危险。

在最终下降到月球表面的渲染星舰HLS– via SpaceX

渲染也表现出缺乏空气动力学控制表面,这意味着星舰永远不会回到地球上的土地。相反,航天器会多次前往月球表面。车辆提供高达100吨的有效载荷能力到月球表面。

星舰符合或超过所有性能要求,并具有重要的实力 素质活动(EVA)支持能力。根据美国宇航局的来源选择声明,Starship通过有效的粉尘缓解策略和两个完全冗余的气洛克彻底解决了这些要求。

斯塔船提案的其他优势包括通过全额可重复使用和计划进行众多地面和飞行示范来支持可持续行动的直接能力。 Starhopper. 和星舰飞行测试活动已经在进行中 spacex.’s facility in Boca Chica, Texas,猛禽发动机已经广泛测试 测试站在德克萨斯州McGregor.

Spacex计划开展斯特拉什和超重助推器的低地地球轨道演示,星舰车辆的reflight,持久的轨道出海使命,以及超越地球轨道的飞行,所有这些都在2022年未造成的月球着陆示范任务之前。通过这些航班,也将展示星舰车辆之间的空间推进剂转移。

美国宇航局确实突出了Spacex的建议的两个弱点。 Starship的推进系统被描述为“显着复杂”,报告提到了商业机组计划的事先延误和 Falcon重型发射车型 作为潜在对其发展计划威胁的证据。但是,该报告还赞扬严格的测试和示范计划作为对这些问题的潜在缓解。

美国宇航局将在2021年2月监测和审查所有三辆车辆的开发过程,以2月20211。在淡化的选择和未良好的示范任务完成之后,将选择一个HLS在月球上的船员降落。这次着陆,没有早于2024年, 将是Artemis III Mission,跟随 阿尔忒弥斯我对月球轨道的使命 在2021年与一个未焊接的猎户座航天器和船员免费回报 阿尔忒弥斯 II Mission 2022年.

用于Artemis的猎户座宇宙飞船我正在肯尼迪航天中心正在进行发布准备, sls.火箭的核心阶段位于等待关键的绿色运行测试的Stennis Space Center.

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