天鹅座NG-11任务升空

2020年3月23日 作者 奇先生 0

天鹅座NG-11任务升空

美国东部时间2019年4月17日16点46分,一枚诺斯罗普.格鲁曼公司(Northrop Grumman)的安达里士(采用230配置)运载火箭从中大西洋发射场沃尔普斯岛0A工位发射升空,将一艘天鹅座货运飞船成功发射入轨,以执行美国国家航空航天局(NASA)向国际空间站(ISS)运送补给的NG-11任务。

NG-11是安达里士火箭和天鹅座飞船在NASA商业补给服务1合同下的最后一次发射,接下来,在今年秋天,它们将开始执行商业补给服务2合同的发射任务。为迎接新任务,在NG-11中引进了一系列新的功能,包括:安达里士第二级将能够部署卫星、天鹅座飞船和安达里士火箭将能够在发射台上进行后期货物装载、天鹅座飞船将首次使用控制力矩陀螺、天鹅座飞船在离开ISS后将首次进行长在轨驻留、并将首次出现两艘天鹅座飞船同时在轨的情况。

本次任务中天鹅座飞船装载有3.447吨货物、补给与设备,这使其成为了至今为止最重的天鹅座飞船。全部物资中有3.095吨加压货物,包括576千克硬件、24千克太空行走装备、895千克航天员供给品、11千克计算机设备、1.554吨用电设备、诺斯罗普.格鲁曼创新系统(NGIS)硬件35千克。此外,天鹅座飞船还载有239千克非加压货物与100千克未注明货物。为进行后期货物装载,一部分货物要在发射台上进行装载,这种货物处理方式是NASA商业补给服务2合同中的一项要求。安达里士火箭整流罩顶部采用一个可打开的新设计,结合移动式洁净室和名为移动载荷处理设施(MPPF)的装载系统支持下,可以进入天鹅座飞船内部。此外,诺斯罗普.格鲁曼公司也花时间升级了地面支持装备(GSE)电缆和推进剂管路,从而在安达里士火箭处于水平位置进行后期装载作业时仍然能保持连接状态。如果不进行改进,则必须在安达里士火箭处于水平位置前断开连接,并在垂直起竖后再进行重新连接,这将在发射前浪费大量时间。

NG-11携带有一系列的卫星,包括:

60颗薄片卫星(Thinsat),它们由来自美国9个州的约70所学校研制,将通过卫星在轨实验来推进科学、技术、工程和数学(STEM)教育,并促进四年级至十二年级以及大学的空间科学研究与系统工程学。各个学生团队通过分析实验中收集的数据,将提交详细报告。利用全球星网络和空间数据仪表盘网站,学生们可以近实时地跟踪实验及接收数据。线上内容与资源将加强教育体验。这60颗卫星采用3种连接模式(类型1、类型2和类型3),其中类型1有3颗卫星、类型2有6颗卫星、类型3有5颗卫星,由此形成12个组合(薄片卫星1A、薄片卫星1B、薄片卫星1C、薄片卫星1D、薄片卫星1E、薄片卫星1F、薄片卫星1G、薄片卫星1H、薄片卫星1I、薄片卫星1J、薄片卫星1K、薄片卫星1L),每种组合与类型的配对为:

薄片卫星1A(类型3)

薄片卫星1B(类型1)

薄片卫星1C(类型2)

薄片卫星1D(类型2)

薄片卫星1E(类型3)

薄片卫星1F(类型2)

薄片卫星1G(类型1)

薄片卫星1H(类型2)

薄片卫星1I(类型3)

薄片卫星1J(类型2)

薄片卫星1K(类型1)

薄片卫星1L(类型2)

这些薄片卫星作为任务次级载荷装在安达里士火箭二级的四个容器里,当天鹅座飞船与火箭分离后,它们将被部署到一条远地点为250千米,近地点为203千米,倾角51.6度的极低地球轨道(ELEO)。薄片卫星的设计寿命为14天。

弗吉尼亚立方体卫星星座(VCC),这是由弗吉尼亚州四所大学(老道明大学、弗吉尼亚理工大学、弗吉尼亚大学、汉普顿大学)联合研制的三颗1单元立方体卫星,老道明大学、弗吉尼亚理工大学和弗吉尼亚大学负责制造卫星,汉普顿大学负责后期任务支持和数据分析。该项目由老道明大学研究基金会领导,是NASA教育发射纳米卫星项目(ELaNa)的一部分。任务的科学目标是获取多颗卫星轨道衰减测量值,来现场定量大气阻力及大气特性变化。任务的技术目标是对系统进行评估和演示,以测定与传达在轨星座内航天器的相对与绝对位置。该项目也将演示小型低功率无线电(包括传统无线电和软件定义无线电)可用于星座任务中评估相对卫星的间隔距离。

鸟星座卫星,这是由日本九州工业大学(KIT)领导的研究项目,也是该项目下的第三次发射。本次发射包括3颗鸟卫星中,日本卫星名为短翅树莺(也被称为鸟JPN)、斯里兰卡卫星名为罗波那-1(也被称为鸟LKA)、尼泊尔卫星名为尼泊尔卫星-1(也被称为鸟NPL)。每颗卫星都携带有地球成像、业余无线电与微控制技术演示实验。这些航天器由KIT与其他参与者合作研制。卫星基于KIT在凤龙系列小卫星上的经验所研制。

在轨演示-全球环境监测卫星(IOD-GEMS),这是由苏格兰的克莱德航天公司(Clyde Space)研制,将在轨演示轨道微系统(OMS)公司微型化气象观测技术,获得的详细气象信息将对大型气象卫星数据进行补充。OMS计划在后继小卫星群上使用这种技术,作为其全球环境监测卫星(GEMS)项目的一部分,后者将每15分钟更新一次整个大气层在不同高度上的温度、湿度与降水读数。OMS预计将向保险业、航空航天、海事、能源及农业市场提供天气数据,以增强相关企业的运营效率。

斯维托维德(Swiatowid),这是波兰首颗小型商业通信卫星和地球观测卫星,由波兰卫星革命公司(SatRevolution S.A.)研制,卫星上装有一具分辨率为4米/像素的相机。

克拉克星(KrakSat),这是由波兰卫星革命公司和AGH科技大学合作研制的一颗1单元立方体卫星,其任务是评估铁磁流体姿控系统。

飞行立方体10(Aerocube 10/AC-10),这是航宇公司(Aerospace Corporation)研发的两颗1.5单元立方体卫星(名为飞行立方体10A/Aerocube 10A和飞行立方体10B/Aerocube 10B),它将用于演示以下几种技术:精确卫星指向;使用大气探测器进行现场空气密度测量;利用蒸气推进器进行小型航天器进近操作(不对接);太阳能电池性能退化实验(调整辐射传感器数据,模拟太阳能电池输出功率下降)。

伊利诺伊与印第安纳学生气动热光谱卫星(SASSI^2),这是由伊利诺伊大学厄本那-香槟分校研制的一颗3单元立方体科学探索卫星,它将利用光学仪器结合温度与压力测量来改进热化学非平衡与高热含量下电子激发发生模型。通过在上层大气间高速飞行中形成的漫反射弓形激波来表征流与辐射。对辐射的光谱测量将为流体、辐射与材料模型提供基准数据,以改进气动热再入模型。改进后的模型将能够减少当前热防护系统的冗余设计,最终获得更轻、可靠性更高的热防护系统。

搜索者(Seeker)是NASA约翰逊航天中心研制的一颗超低成本3单元立方体卫星,主要用于航天器外检查。

进入星(EntrySat)是法国国立高等航空航天学院(ISAE)和法国国家航空航天研究中心(ONERA)合作研制的一颗3单元立方体卫星,将用于研究轨道碎片再入地球大气层时的特性。该卫星是QB-50项目的一部分。QB-50是一个国际教育协作项目,目的是在地球热层部署一个立方体卫星传感器阵列,原计划采用一次发射50颗的方式完成部署,但现在已改为分成几组发射。

SpooQy-1,这是由新加坡国立大学研制的一颗3单元立方体卫星,它将在轨进行量子纠缠实验。

执行NG-11任务的天鹅座飞船被命名为罗杰.查菲(Roger B. Chaffee),以纪念1967年1月27日在阿波罗1号地面测试时因火灾去世的前美国航天员罗杰.查菲。

本次任务中天鹅座飞船将首次依靠控制力矩陀螺(CMG)而不是推进器来维持姿态,推进器将只用于轨道维持。

下一艘天鹅座飞船计划于今年10月升空,届时由于罗杰.查菲号天鹅座飞船仍未返航,所以将出现两艘天鹅座飞船同时在轨的情况。

原文出自: