分布式發射
ULA也在尋找方法,使ACES上面級能發射更重型有效載荷。因此,他們正在研究一個名為“分布式發射”的概念,可通過2次發射,將對單次發射質量過重的有效載荷發射到地球軌道以外。
伯納德?庫特解釋稱,在分布式發射中,第一次發射只把第一級ACES及其附載副油箱攜帶的推進劑送入低地球軌道;第二次發射則將把另一級ACES及其有效載荷發射入軌;然后這兩級ACES會合,第一級ACES轉變為第二級ACES的推進劑,第二級ACES發動機點火,將有效載荷發射進入地球同步軌道甚至更遠。為ACES而設計的一體化火箭流體等系統為分布式發射提供了理想的支持:ACES由推進劑箱的氫氧汽化損耗提供動力,因此,幾乎可以無限期工作,無需擔心電池問題;不過,在等待第二次發射的數周內,第一級ACES也需要一些系統來限制推進劑的汽化燃料量,ULA已在研究相關技術及低溫流體輸送技術。擁有一級ACES的“火神”火箭可以將最高8噸重的有效載荷直接送入地球同步軌道,但采用分布式發射后,兩次“火神/ACES”發射可以將最高20噸重的有效載荷送入地球同步軌道。在被問及分布式發射是否可能成為成熟型推進劑中轉站的一個前驅時,庫特表示,分布式發射是在努力繞過人們對預置基礎設施的擔憂,因為第一級ACES及副油箱都是一次性使用的。
改變空間進入的總體經濟效益
單獨來講,這些技術均提供了性能和成本節約上的改進,但ULA的眼光不只限于逐漸提升“火神”火箭的性能,而是要改變空間進入的總體經濟效益。喬治?索爾斯表示,在太空中,盈利是一個很大的難題,但人類要想在外太空建立長期存在,這絕對是必須要做的。索爾斯提出了一種基于ACES上面級的系統,以及一個來源于ACES上面級的著陸器——名為Xeus,ULA一直在與馬斯騰空間系統公司以“半人馬座”設計為基礎進行研制。這兩種系統都使用可以從水中提取的液態氧和液態氫作為推進劑,而水在月球等地外星體上可廣泛獲得。在索爾斯所提的概念中,Xeus將承擔從月球地表到地月系L1點之間的運載任務,ACES則可承擔從L1點到“任何其他地點”的運載任務,這可以形成地月空間的貿易路線,在地球同步軌道以內很好地規避了地球的重力。索爾斯舉例稱,天基太陽能技術現在被廣泛認為是不經濟的技術,因為其運輸成本很高,但如果利用空間資源開發出太陽能衛星,并使用基于ACES和Xeus技術的運輸基礎設施,天基太陽能的價格就可以大幅降低。粗略估計,地球同步軌道一個太陽能衛星的運輸成本可以降低3000倍,這其中不包含集成和運行該系統所需的基礎設施,但運輸成本的大幅削減卻為這些基礎設施提供了資金。最終,利用這些技術可以實現由空間能源提供燃料的自給自足的經濟。(王璐菲 編譯)
來源:中國載人航天工程網
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