月球空间站Gateway的革命性装置:动力和推进元件(PPE)

2024年05月14日 15:19 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

美国国家航空航天局(NASA)即将建成的"盖特威"(Gateway)空间站将环绕月球运行,它将主要依靠动力和推进元件(PPE)提供能源并维持轨道运行。目前正在与 Maxar Technologies 公司合作开发的 PPE 采用太阳能电力推进技术为空间站提供高效动力。该系统旨在大幅减少对推进剂的需求,将与"Gateway"的居住舱集成并发射,以支持深空探索和未来的"阿耳特弥斯"号火星任务。

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该插图显示了Gateway的完整配置 动力和推进元件(PPE)是为Gateway提供动力的关键,它通过高效的太阳能推进器为月球和火星任务提供支持。资料来源:美国国家航空航天局

当宇航员在"Gateway"上生活和工作,以实现在深空的持续探索和研究时,"Gateway"的动力和推进元件(PPE)将使他们的工作成为可能。作为月球前哨站的基础组件和有史以来最强大的太阳能发电航天器,PPE将为Gateway提供动力,使其能够保持独特的绕月轨道。

Gateway将是人类第一个月球轨道空间站,也是美国宇航局Artemis任务的重要组成部分。当宇航员在"Gateway"上生活和工作,以实现在深空的持续探索和研究时,他们的努力将有赖于动力和推进元件(PPE)。作为月球前哨站的基础组成部分和有史以来最强大的太阳能发电航天器,PPE将为Gateway提供动力,使其能够保持独特的绕月轨道。

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Gateway的两个组成部分--动力和推进部分(PPE)以及居住和后勤前哨(HALO)的全貌。资料来源:美国国家航空航天局

美国国家航空航天局(NASA)位于克利夫兰的格伦研究中心领导着该局与 Maxar Technologies 公司的合作,共同设计和制造个人防护设备,开发下一代技术和能力,以执行 Artemis 任务,并为人类火星任务做好准备。

个人防护设备如何工作?

  • PPE将产生60千瓦的电力,为"Gateway"的子系统及其太阳能电力推进(SEP)系统提供动力,使空间站保持在绕月轨道上。PPE 利用过去成功的电力推进任务(如最近的DART 任务)中的先进技术,帮助美国国家航空航天局(NASA)突破深空领域的极限。

  • PPE 的 SEP 系统可提供更高的燃料经济性,从而能够以更低的成本执行任务,运载更多的货物。这是因为航天器的推进剂质量可以通过利用来自太阳的能量而减少多达 90%。

  • 一旦部署完毕,PPE 的两个大型、类似瑜伽垫的滚动式太阳能电池阵列(大约相当于一个足球场的端区大小)将产生电离和加速氙气的能量,所需的推进剂仅为传统化学推进系统的十分之一。

  • 作为"Gateway"的动力源,PPE 将为空间站、月球表面和地球之间的高速通信提供能力。

PPE 只是"Gateway"的一个组成部分,但却是基础。为了形成最初的"Gateway"空间站,PPE 将与"Gateway"的"居住与后勤前哨"(HALO)舱集成,宇航员将在那里生活、工作,并为月面任务做准备。PPE 和 HALO 将在美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心连接在一起,由SpaceX猎鹰重型火箭发射升空,在进入独特的近直角环月轨道之前,将在深空中飞行约一年时间。

随着加拿大航天局、欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构提供的元件和模块的增加,Gateway支持更长时间绕月任务的能力将得到扩展,所有这些元件和模块都将从PPE获取能量。随着"Gateway"能够进入月球并提供开发新能力的机会,PPE 将为"阿特米斯"任务提供动力,并帮助为人类探索火星铺平道路。

编译来源:ScitechDaily

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