[圖文]歐洲國家可載人太空飛船發展面臨艱難選擇
ARV飛船將具有一個圓錐形的返回乘員艙,以及一個更加先進的服務艙
在任務結束時,ATV飛船進入地球大氣層燒燬
ATV飛船具有複雜精細的系統,可以與國際空間站實現自動對接
ATV飛船的返回艙將是圓錐形的
ARV飛船工作全程圖解
據國外媒體報道,歐洲國家很快將不得不做出抉擇:是否批准撥款對其自動轉運飛船(ATV)進行升級。目前,該飛船主要用於向國際空間站(ISS)運送補給物資。但經過升級,它將具備運送物資設備重返地球的能力,甚至可以載人飛行。對於這項升級的可行性研究將需要額外的1.5億歐元撥款,而歐洲國家將在今年年底之前決定是否繼續這一項目。
該項目是否能爭取到足夠的撥款將取決於各成員國領導層如何看待載人航天計畫的前景。國際空間站目前需要更多的資金以便將其運行維持到2020年,在那之後,這一空間軌道平台及其配套飛船系統的命運仍然是個未知數。這樣的局面意味著歐洲空間局(ESA)的成員國可能會對花費巨資對這樣一款用途有限的飛船進行升級心存疑慮。
來自泰雷茲阿萊尼亞宇航系統公司(義大利)的林吉·瑪麗亞·凱格利諾(Luigi Maria Quaglino)說,他相信義大利宇航局(ASI)對於這樣一個升級項目將會持觀望態度。泰雷茲阿萊尼亞公司是ATV飛船的生產承包商之一。他告訴記者:「義大利宇航局認為這樣一個升級項目是花很多錢做一個沒有未來的項目。」他在本周於捷克共和國首都布拉格召開的國際宇航大會上表示,義大利的立場是支持最大限度地開發國際空間站的潛能,還包括ATV飛船的生產,因為這是國際空間站各合作成員國之間的協議。本次大會是本年度召開的全球性航天界會議之一,與會成員將對目前航天領域面臨的諸多話題展開討論。
2008年,重達20噸的自動轉運飛船(ATV)進行了前往國際空間站的處女航。預計明年將執行其第二次任務。這種飛船採用了極其複雜精細的交會對接技術,它能自動飛往國際空間站並完成與空間站的對接,全程無需人工介入。然而,它致命的缺陷就是它無法高速穿越地球大氣層重返地面。目前,它完成任務之後的命運就是在大氣層中焚燬。
但是該飛船的升級版本「先進大氣層再入運載器」 (ARV) 則可以穿越大氣層重返地面。這樣的升級就目前而言具有重大意義。美國的航天飛機將在明年全面退役,在那之後國際空間站將缺乏足夠的手段將一些重型設備,包括科學儀器,運回地面。ARV飛船如果適時服役,無疑將對國際空間站的建設提供支持。
歐空局在2009年已經花費2100萬歐元進行ARV飛船項目的基本需求研判。基於這樣的初步結果,官員們現在希望歐空局各成員國能夠另外拿出1.5億歐元的資金進行進一步的研究。目前的一種建議是取消接下來的兩艘ATV飛船採購,從而節約資金,力爭在10年內實現升級版ARV飛船的首飛。
如果不出意外,國際空間站將持續運行至2020年之後,因此新的運載飛船將有足夠的時間充分挖掘其潛能。「如果我能在今年年底或明年年初拿到對項目二期計畫的批准,那麼我就能準備好一份完整的項目三期/四期,即發展期的計畫書,並提交下一屆歐空局部長級會議」,西蒙·蒂·彼伯(Simonetta Di Pippo)告訴BBC記者。他是歐空局載人航天項目主管。「如果那樣做順利的話,我很有信心在2018年實現ARV飛船的首飛。當然了,我們希望能夠最大限度地利用ATV飛船,它是獨一無二的。」
然而,歐空局的官員們將不得不面對一些成員國的滿腹牢騷,因為目前很多成員國財政吃緊,而另外幾個國家則乾脆表示ARV飛船項目不是他們目前首要考慮的問題。 「我所代表的國家屬於熱烈支持ARV飛船項目的陣營,因為這一飛船代表著未來。在載人航天方面,歐洲絕不能落後。」伊恩·沃納(Jan Woerner)教授說,他是德國宇航中心(DLR)主任。「然而對於德國來說,充分開發國際空間站的潛力是最優先的考慮。當然如果我們還有餘力,我們將非常樂意支持ARV飛船項目,但是國際空間站始終處於我們最優先的位置。」
ARV飛船項目之所以引起特別關注,是因為其設計可以使它最終實現載人航天。目前歐洲沒有獨立的載人天地運載系統,因此只能依賴美國和俄羅斯實現人員的軌道往返。然而就目前看來,ARV飛船在載人航天方面的價值似乎仍然沒有得到足夠的重視。
升級版ARV飛船在初期發展階段外表看上去和ATV飛船沒什麼兩樣:同樣的長度、寬度、高度,同樣的質量,同樣使用歐洲阿麗亞娜5型火箭發射。然而最終這個笨重的圓柱體貨運飛船將被一個圓錐形載人艙代替,並具備重返地面的能力。除此之外,用於支持升級版飛船在太空飛行的服務和推進艙的設計較之ATV飛船也將更加先進。一旦設計完成,它將可以運輸未經壓縮或壓縮的貨物,向國際空間站運送新的艙段,甚至像一艘拖船一樣在軌道上拖拽物體。
「相比目前的ATV飛船服務艙,升級後的ARV飛船服務艙將更加突出多用途、靈活的特點。並且我們也正在考慮擴大可搭載載荷的範圍」,克裡斯蒂安·班克(Cristian Bank)說,他是EADS Astrium公司ARV項目研究的主管。「這樣一來項目的前景將變得更加廣泛,甚至超越國際空間站的使用期限。因為只有在服務國際空間站項目的同時和以後繼續找到其自身的價值,ARV飛船項目才有存在的意義。」
如果ARV飛船項目二期研究計畫得到批准,工程師們將得以開始進行一些關鍵技術的測試,如飛船再入大氣層之後用於減速的降落傘系統,該減速系統將確保飛船安全濺落海面。