在开发核心星舰飞行器的同时,SpaceX 的 HLS 团队已经完成了 49 个里程碑,这些里程碑与开发宇航员登陆月球所需的子系统、基础设施和作有关。SpaceX 仅在成功完成的合同里程碑上收到资金,其中绝大多数已按时或提前实现。已完成里程碑的亮点包括:
月球环境控制和生命支持以及热控制系统演示,使用多人居住的全尺寸舱舱模块来测试向舱内环境注入氧气和氮气的能力,并准确管理空气分布和卫生,以及湿度和热控制。该测试系列还测量了舱内的声学环境
对接适配器 对接系统,将在太空中连接星际飞船和猎户座,这是一种雌雄同体的 SpaceX 对接系统,能够充当主动系统或无源系统,并基于经过飞行验证的 Dragon 2 主动对接系统
在模拟月球风化层上进行全尺寸飞行能量的着陆腿坠落测试,以验证系统性能并研究脚与风化层的相互作用
猛禽登月油门测试展示了具有代表性的推力曲线,使星舰能够降落在月球表面
对屏蔽、绝缘和窗板进行微流星体和轨道碎片测试,分析将用于保护星际飞船免受撞击危险和恶劣热条件的不同材料叠层
着陆软件、传感器和雷达演示测试导航和传感硬件和软件,星际飞船将使用这些硬件和软件来定位并安全下降到月球上的精确着陆点
软件架构审查,以定义主要车辆控制过程的原理图、它们将在哪些物理计算机上运行,以及关键系统的软件功能,如故障检测、警告和警告警报以及命令和遥测控制
Raptor 冷启动演示使用海平面和真空优化的 Raptor 发动机,这些发动机在启动前进行预冷,以模拟在太空中长时间停留后所经历的热条件
综合登月任务运营计划审查,涵盖SpaceX和NASA将如何进行综合运营,制定飞行规则和机组人员程序,以及高层任务运营计划
仓库电源模块演示、测试计划用于星舰推进剂库变体的原型发电和配电系统
地面段和射频 (RF) 通信演示,测试在飞行等效地面站和飞行等效车辆射频系统之间发送和接收射频通信的能力
与 Axiom 合作进行的电梯和气闸演示,利用具有飞行代表性的加压 EVA 套装,练习乘员升降机的全面作,该升降机将用于在星际飞船和月球表面之间转移机组人员和货物
医疗系统演示,涵盖星舰上的船员医疗系统以及地面和机组人员之间的远程医疗能力
推进剂转移飞行测试的硬件在环测试台激活,它使用带有飞行代表性硬件的测试台为即将到来的推进剂转移飞行测试运行模拟
后续步骤
虽然 SpaceX 剩余的许多 HLS 合同里程碑都与飞行测试有关,例如船对船推进剂转移演示,但 SpaceX 已开始制造飞行用品 Starship HLS 机舱,其中将包括功能性航空电子设备和电力系统、机组人员系统和机制、环境控制和生命支持系统、机舱和机组人员通信系统以及机舱热控制系统。这个能够飞行的机舱将使工程师能够展示支持人类登月所需的各种系统的高度设计成熟度,实现集成的系统级硬件测试,并为未来的月球探测者提供高度逼真的培训体验。
定义
与 HLS 专门相关的下一个主要飞行里程碑将是长期飞行测试和太空推进剂转移飞行测试。确切的时间将取决于即将推出的新 Starship V3 架构的飞行测试的进展情况,但这两项测试的目标都是在 2026 年进行。在轨加油使星际飞船能够完成阿耳忒弥斯登月任务架构,并将多达 100 吨的货物直接运送到月球表面,从而能够携带漫游车、栖息地和其他有效载荷,以在月球上建立永久和可持续的存在。
它将从一艘从星际基地发射的星际飞船开始,在轨道上停留较长时间,在长时间任务中收集有关飞行器推进和热行为的数据,包括长期推进剂储存和蒸发表征。然后,第二艘星际飞船将发射与第一艘星际飞船会合,以展示地球轨道上的船对船推进剂转移。
Starship V3 飞行器配备了对接端口,可以通过添加对接探头配置为充当加油机。星际飞船还有一个连接点,推进剂被装载到飞行器上,为发射做准备,该连接点已更新为在轨推进剂转移。为了交会,星际飞船将配备龙眼导航传感器,这些传感器在 SpaceX 的龙飞船上与国际空间站的数十次对接期间使用过,具有广泛的飞行传统。这些传感器经过了单独的测试,以表征它们在星际飞船上使用的性能。SpaceX 还在最近的每次星际飞船飞行测试中都飞行了实验性推进剂测量传感器,该传感器使用射频测量来准确测量微重力下的推进剂水平。
美国宇航局于 2021 年选择星际飞船作为阿耳忒弥斯三号任务的着陆器,并自阿波罗以来首次将人类送回月球。该选择是通过公平和公开的竞争做出的,这确定了 SpaceX 使用 Starship 的投标具有最高的技术和管理评级,同时成本也大幅降低。随后是第二次选择作为阿耳忒弥斯四号的着陆器,超越最初的演示,为确保人类永久返回月球奠定基础。
星际飞船仍然是人类重返月球表面的最快途径,也是阿耳忒弥斯计划在月球表面建立永久、可持续存在目标的核心推动者。SpaceX 的共同目标是尽快返回月球,以与 NASA 商业载人计划将载人航天能力归还美国相同的敏捷和承诺来完成任务。
自授予合同以来,随着阿耳忒弥斯 III 要求的变化,我们一直对 NASA 做出回应,并就如何简化任务以符合国家优先事项分享了想法。为了响应最新的呼吁,我们已经分享并正在正式评估简化的任务架构和作概念,我们相信这将导致更快地返回月球,同时提高机组人员的安全。
美国宇航局的阿耳忒弥斯计划诞生于一个富有远见的目标:真正探索月球并在火星上留下第一个脚印。不是为了重复阿波罗的成就——不是成为一长串短暂的探索计划中的另一个条目——而是成为最终在另一个星球上建立可持续存在的机会。SpaceX 的成立是为了让生命成为多行星,而 Starship 从一开始就被设计为能够探索其他世界。有了它,我们期待着与美国宇航局一起,在星际中建立第一个永久立足点时激励全人类。
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