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马斯克的SpaceX将承接NASA木星卫星探测计划 获得200亿美元的支持

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杭月狼 2021-07-26 21:01
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2021年7月24日,NASA宣布,将于2024年发射的木星卫星木卫二探测器Europa Clipper(木卫二Clipper)的运载火箭选定为space X的大型火箭Falcon Heavy(猎鹰)。Space X将取代NASA的核心火箭SLS,获得约12亿人民币的超大型行星探测器发射经费,由此,Space X会在宇宙探测领域也将积累巨大的业绩。

木星的卫星木卫二被认为在冰层覆盖的表层下存在着液态水的海洋。木卫二的直径是地球的四分之一左右,大小和月球差不多,但是海洋的深度达到100公里,水的量是地球的2倍,被认为是拥有大量水的天体。由于巨大的木星重力产生的潮汐力给木卫二提供了能量,所以水可以以液体的形式存在。木卫二是NASA的超大型太阳系探测项目之一,其目标是通过木卫二的海洋、有机物的有无、物质的组成等来探索孕育生命的可能性,这与发现地球外的生命有关。

“欧罗巴·克里珀”具备照相机、雷达、磁力仪等多种观测仪器,探测器本体高5米,太阳能电池板宽30.5米。在整个木卫二上空飞行40 ~ 50次,探测整个木卫二的复杂飞行计划中需要推进剂,因此探测器的总重量达6吨。

将这一巨大探测器送入木星圈飞行路线的发射火箭,此前的计划经历了两次波折。在2013年的最初计划中,设想的是将“新地平线”送到冥王星用的是洛克希德·马丁公司制造的Atlas V。但是如果用Atlas V的飞行计划的话,在前往木星的航行中,需要利用金星的重力进行加速飞行。由于能够承受金星接近的热量的设计对探测器来说是个很重的负担,因此有人提出将其安装在NASA正在开发的深宇宙探测用超大型火箭SLS(由波音制造)上。可以不进行金星摆动,直接前往木星圈,航行时间可以缩短到2年半左右。

由于美国议会支持SLS的使用,因此该方案被认为是有力的,但由于SLS的开发一再延迟,导致了2022年的欧罗巴·克利珀发射计划被推迟到了2024年。另外特朗普前总统的政权时,NASA的载人探月计划登月的“阿尔忒弥斯”从2028年被提前到2024年。如此一来,2024年发射的项目有了重合,因此,美国议会支持的开发SLS计划变得不合理。

2018年,埃隆·马斯克领导的space X成功发射大型火箭“猎鹰”(falcon heavy)后,NASA将发射火箭替换为民用火箭的方案浮出水面。猎鹰火箭的发射能力虽然比SLS小,但是通过添加小型第三级火箭来增强推进力,可以在没有金星挥杆的情况下发射。

此次NASA公布的Space X发射合同金额为1亿7800万美元(约11亿5千万人民币),虽然与地球周边卫星发射费用相比较大,但作为向木星圈发射大型探测器的费用,这是很便宜的。据估算,总预算为42.5亿美元的欧罗巴-克利珀计划预算中,如果将发射火箭改为民用火箭,最多可节省15亿美元。

最后,2021 年 NASA 预算草案取消了 SLS 作为木卫二发射器的指定火箭,并在2021年3月 NASA要求美国私营公司发射木卫二RFP(征求建议书)。 目前猎鹰是唯一能够将6吨重的航天器发射到木星球体的火箭,业界认为RFP是SLS的替代品。

与事前预想的一样,宣布将在用猎鹰重型飞船上发射到木卫二上。埃隆·马斯克的“space X”在成立19年后,将获得NASA的超大型任务——探测地球外生命的发射。另一方面,像SLS这样的巨型火箭本应该支撑美国载人航天直到航天飞机的基础设施的发展,保证巨型任务的可行性和许多航天工业的成长,但它的成本和日程过于膨胀, 结果是根本任务无法执行。SLS目前的发展方向是专注于阿尔忒弥斯计划的载人探索月球任务。

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