摘要 — 多用途载人飞船 Orion 是 NASA 载人探索地球外轨道 (BEO) 架构的重要组成部分。洛克希德马丁公司获得了 Orion 的设计、开发、测试和生产合同,直至探索任务 2 (EM-2)。此外,洛克希德马丁公司正与 NASA 合作,致力于定义地月试验场任务架构,并探索将火星任务定义为地平线目标,为人类探索太阳系的计划提供意见。本文介绍了一种架构,以确定大约十年内火星大本营架构的可行性。该架构将涉及人类对火星两颗卫星的探索,并为机组人员提供与火星上预先准备的机器人资产互动的机会。这项研究是一项高级评估,旨在确定架构驱动因素和科学机会。该架构有几个关键原则。对于首次载人星际任务,系统冗余和自救能力是必需的。系统开发的数量被最小化,而已经开发的系统(如太空发射系统和猎户座)的使用被最大化。为了最大限度地减少可能导致整个机组人员丧生的事件数量,该架构不需要在任务期间对机组人员生存所需的预置元素进行会合和对接。本文将描述不同的支持技术
DraMS 蜻蜓质谱仪 DSL 深空物流 EAP 电动飞机推进系统 EGS 探索地面系统 EIS 木卫二成像系统 EMI 电磁干扰 EPFD 电动动力系统飞行演示 ESA 欧洲航天局 ESM 欧洲服务舱 ESPRIT-RM 欧洲加油、基础设施和电信系统 加油舱 EUS 探索上面级 EVA 舱外活动 GDC 地球空间动力学星座 GERS 网关外部机器人系统 HALO 居住和物流前哨 HLS 载人着陆系统 I-HAB 国际栖息地 ICPS 临时低温推进级 IMAP 星际测绘和加速探测器 ISRO 印度空间研究组织 ISS 国际空间站 IT 电离层-热层 JPL 喷气推进实验室 JWST 詹姆斯·韦伯太空望远镜 KDP 关键决策点 LBFD 低爆飞行演示器 LCRD 激光通信中继演示 MASPEX 行星探索质谱仪 MAV火星上升飞行器 MDR 任务定义审查 ML2 移动发射器 2 MSR 火星样本返回 NASA 美国国家航空航天局 NEO 近地天体 NEOCam NEO 相机 NISAR NASA ISRO – 合成孔径雷达 NPR NASA 程序要求 OCI 海洋颜色仪 OMB 管理和预算办公室 Orion Orion 多用途载人飞船 ORR 作战准备情况审查
背景 3 美国宇航局主要项目组合的成本和进度表现预计将恶化,月球计划面临挑战 10 美国宇航局在展示技术成熟度和设计稳定性方面总体上保持了项目组合的进展 20 美国宇航局正在采取行动,以识别和应对导致收购风险的挑战 27 项目评估 33 制定阶段项目的评估 36 蜻蜓 37 星际测绘和加速探测器 (IMAP) 39 动力和推进元件 (PPE) 41 Restore-L 43 宇宙历史、再电离时代和冰期探测器 (SPHEREx) 的光谱光度计 45 广角红外巡天望远镜 (WFIRST) 47 实施阶段项目的评估 49 商业载人航天计划 (CCP) 51 双小行星重定向测试 (DART) 53 木卫二快船 55 地面探测系统 (EGS) 57 詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 59 Landsat 9 61 激光通信中继演示 (LCRD) 63 低空飞行演示器 (LBFD) 65 露西 67 火星 2020 69 美国国家航空航天局 (NASA) ISRO – 合成孔径雷达 (ISRO) 71 猎户座多用途载人飞船 (Orion) 73 浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统 (PACE) 75 灵神 77 太阳能电力推进 (SEP) 79 太空发射系统 (SLS) 81 太空网络地面段支持 (SGSS) 83 地表水和海洋地形 (SWOT) 85 机构评论 87
作者:Herb Shivers,博士,PE,CSP,NASA 马歇尔太空飞行中心安全与任务保障局副局长。NASA 正在开发太空发射系统——一种先进的重型运载火箭,它将为人类探索地球轨道以外的空间提供全新的能力。太空发射系统将提供一种安全、经济且可持续的手段,让我们能够超越目前的极限,从独特的太空视角探索新事物。首次开发飞行或任务计划于 2017 年底完成。太空发射系统 (SLS) 将用于将猎户座多用途载人飞船以及重要的货物、设备和科学实验运往地球轨道和更远的目的地。此外,SLS 将作为商业和国际合作伙伴向国际空间站提供运输服务的后备。SLS 火箭将结合航天飞机计划和星座计划的技术投资,以利用成熟的硬件和尖端的工具和制造技术,从而大大降低开发和运营成本。该火箭将使用液氢和液氧推进系统,该系统将包括航天飞机计划的 RS-25D/E 发动机(用于核心级)和 J-2X 发动机(用于上级)。SLS 还将使用固体火箭助推器进行初始开发飞行,而后续助推器将根据性能要求和可负担性考虑进行竞争。SLS 的初始升力为 70 公吨。这超过 154,000 磅,即 77 吨,大约相当于 40 辆运动型多用途车的重量。升力将可升级到 130 公吨——超过 286,000 磅,即 143 吨——足以升起 75 辆 SUV。这种架构使 NASA 能够利用现有能力并降低开发成本,方法是将液氢和液氧用于核心级和上级。此外,这种架构提供了一种模块化运载火箭,可以使用
摘要 猎户座多用途载人飞船是 NASA 人类探索地球以外轨道架构的重要组成部分。洛克希德马丁公司获得了猎户座直至探索任务 2 (EM-2) 的设计、开发、测试和生产合同。此外,洛克希德马丁公司正与 NASA 合作,致力于定义地月试验场任务架构,并探索将火星任务定义为地平线目标,为人类探索太阳系的计划提供意见。2016 年,洛克希德马丁公司提出了一项提案,希望最早在 2028 年发射时实现载人探索火星空间。该提案被称为“火星大本营”,涉及在火星轨道上建立载人航天器,宇航员可以从该航天器前往火卫二和火卫一,还可以对火星表面进行遥控机器人探索,包括取样返回。该概念提出了一种新颖、实用且经济实惠的途径,使人类能够在未来十年探索火星系统。本文将详细介绍火星大本营概念的进一步发展,包括用水生产推进剂、地月试验场任务的更多细节以及火星着陆器概念。轨道大本营可以通过太阳能电解从水中产生氧气和氢气。水可以直接从地球系统提供,也可以通过月球、火星或其他系统的现场资源生产提供。将讨论深空门户火星大本营能力的演示,包括系统、技术和科学任务的可能性。着陆器被设想为一个完全可重复使用的升力体,使用超音速反向推进下降并降落在表面。使用着陆器的初始载人任务将在初始任务之后进行,被概括为相对较短的以科学为重点的探索任务。将探索火星表面的多个区域,目的是从各种感兴趣的地点收集科学数据,并更全面地描述未来永久定居点的可能地点。完成地面任务后,着陆器将作为单级轨道运载火箭返回火星大本营进行加油。有了这些额外的发展,火星大本营概念可以看作是一个核心系统,它将人类带入一个可行、可持续的长期火星探索计划。
摘要 多用途载人飞船猎户座是美国宇航局载人探索地球以外轨道架构的重要组成部分。洛克希德马丁公司获得了猎户座直至探索任务 2 (EM-2) 的设计、开发、测试和生产合同。此外,洛克希德马丁公司正与美国宇航局合作,致力于定义地月试验场任务架构,并探索将火星任务定义为地平线目标,为人类探索太阳系的计划提供意见。2016 年,洛克希德马丁公司提出了一项提案,希望最早在 2028 年发射时实现载人探索火星空间。该提案被称为“火星大本营”,涉及在火星轨道上建立载人航天器,宇航员可以从该航天器前往火卫二和火卫一,还可以对火星表面进行遥控机器人探索,包括取样返回。该概念提出了一种新颖、实用且经济实惠的途径,使人类能够在未来十年探索火星系统。本文将详细介绍火星大本营概念的进一步发展,包括用水生产推进剂、地月试验场任务的更多细节以及火星着陆器概念。轨道大本营可以通过太阳能电解从水中产生氧气和氢气。水可以直接从地球系统提供,也可以通过月球、火星或其他系统的现场资源生产提供。将讨论深空门户火星大本营能力的演示,包括系统、技术和科学任务的可能性。着陆器被设想为一个完全可重复使用的升力体,使用超音速反向推进下降并降落在表面。使用着陆器的初始载人任务将在初始任务之后进行,被概括为相对较短的以科学为重点的探索任务。将探索火星表面的多个区域,目的是从各种感兴趣的地点收集科学数据,并更全面地描述未来永久定居点的可能地点。完成地面任务后,着陆器将作为单级轨道运载火箭返回火星大本营进行加油。有了这些额外的发展,火星大本营概念可以看作是一个核心系统,它将人类带入一个可行、可持续的长期火星探索计划。