分布式发射
ULA也在寻找方法,使ACES上面级能发射更重型有效载荷。因此,他们正在研究一个名为“分布式发射”的概念,可通过2次发射,将对单次发射质量过重的有效载荷发射到地球轨道以外。
伯纳德•库特解释称,在分布式发射中,第一次发射只把第一级ACES及其附载副油箱携带的推进剂送入低地球轨道;第二次发射则将把另一级ACES及其有效载荷发射入轨;然后这两级ACES会合,第一级ACES转变为第二级ACES的推进剂,第二级ACES发动机点火,将有效载荷发射进入地球同步轨道甚至更远。为ACES而设计的一体化火箭流体等系统为分布式发射提供了理想的支持:ACES由推进剂箱的氢氧汽化损耗提供动力,因此,几乎可以无限期工作,无需担心电池问题;不过,在等待第二次发射的数周内,第一级ACES也需要一些系统来限制推进剂的汽化燃料量,ULA已在研究相关技术及低温流体输送技术。拥有一级ACES的“火神”火箭可以将最高8吨重的有效载荷直接送入地球同步轨道,但采用分布式发射后,两次“火神/ACES”发射可以将最高20吨重的有效载荷送入地球同步轨道。在被问及分布式发射是否可能成为成熟型推进剂中转站的一个前驱时,库特表示,分布式发射是在努力绕过人们对预置基础设施的担忧,因为第一级ACES及副油箱都是一次性使用的。
改变空间进入的总体经济效益
单独来讲,这些技术均提供了性能和成本节约上的改进,但ULA的眼光不只限于逐渐提升“火神”火箭的性能,而是要改变空间进入的总体经济效益。乔治•索尔斯表示,在太空中,盈利是一个很大的难题,但人类要想在外太空建立长期存在,这绝对是必须要做的。索尔斯提出了一种基于ACES上面级的系统,以及一个来源于ACES上面级的着陆器——名为Xeus,ULA一直在与马斯腾空间系统公司以“半人马座”设计为基础进行研制。这两种系统都使用可以从水中提取的液态氧和液态氢作为推进剂,而水在月球等地外星体上可广泛获得。在索尔斯所提的概念中,Xeus将承担从月球地表到地月系L1点之间的运载任务,ACES则可承担从L1点到“任何其他地点”的运载任务,这可以形成地月空间的贸易路线,在地球同步轨道以内很好地规避了地球的重力。索尔斯举例称,天基太阳能技术现在被广泛认为是不经济的技术,因为其运输成本很高,但如果利用空间资源开发出太阳能卫星,并使用基于ACES和Xeus技术的运输基础设施,天基太阳能的价格就可以大幅降低。粗略估计,地球同步轨道一个太阳能卫星的运输成本可以降低3000倍,这其中不包含集成和运行该系统所需的基础设施,但运输成本的大幅削减却为这些基础设施提供了资金。最终,利用这些技术可以实现由空间能源提供燃料的自给自足的经济。(王璐菲 编译)
来源:中国载人航天工程网
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