随着3D打印火箭将卫星发射到太空,人类重返月球越来越近
“今天的发射是人类重返月球的重要一步,证明了 CAPSTONE 背后数百人的决心和创新,”火箭实验室创始人兼首席执行官彼得贝克说。 “火箭实验室的成立是为了开放进入太空的通道,并实现像这样的突破性任务,突破小型卫星的极限。虽然 Capstone 的登月之旅才刚刚开始,但我们很自豪能够安全地将 Capstone 运送到太空。”
电子火箭与 CAPSTONE 卫星一起起飞。照片来自火箭实验室。
火箭实验室的卢瑟福引擎
在过去的 16 年里,Rocket Lab 促进了 147 颗卫星的发射,现已成为航空航天公司和航天机构等可靠的合作伙伴。在很大程度上,该公司的产品围绕其中子和电子运载火箭展开,这些运载火箭由其电子束熔化 (EBM) 3D 打印卢瑟福发动机提供动力。现在已经 3D 打印了 100 多次,卢瑟福是一种液体推进剂燃料碳复合发动机,能够承载高达 225 公斤的有效载荷并达到 120N 的推力,使其成为将小型卫星送入轨道的理想选择。
自 Electron 首次成功执行任务以来,Rocket Lab 已受委托发射多颗研发卫星。 2020 年,作为空军研究实验室 Monolith 计划的一部分,该公司向太空发射了一颗气象卫星。今年早些时候,该公司还被选中发射 NASA 的“VADR”有效载荷,这是一个耗资 3 亿美元的项目,旨在帮助美国航空航天企业发现新机遇。
安装了 CAPSTONE 卫星的 Photon Lunar 航天器总线。照片来自火箭实验室。
为月球返回铺平道路
NASA 的 Cislunar 自主定位系统技术操作和导航实验或“CAPSTONE”卫星的建造是为了促进其 Artemis 任务。对于那些不熟悉的人来说,该计划的主要目标是自 1972 年以来首次将人类送回月球,并在天体表面建立一个基地。为了加快任务的准备工作,美国宇航局经常转向增材制造。在与塔斯基吉大学的一个团队合作测试 Artemis 着陆器的 3D 打印部件后不久,该机构在 2020 年开发了可在该计划中部署的 3D 打印喷嘴和燃烧室。随着 2022 年 6 月 28 日的 CAPSTONE 发射,NASA 最新采用了支持 3D 打印的技术,现在已经开始准备部署 Gateway,这是一个旨在实现未来月球和火星探索的空间站。
由 Tyvak Nano-Satellite Systems 制造的 CubeSat 将通过试验 NRHO 来实现这一目标,NRHO 是一个轨道,它将看到它通过距离月球表面近 3,000 公里和远 70,000 公里的轨道,使其能够被捕获在地球和月球的引力之间,并与后者同步旋转,使其保持在原位。
NASA 宣布 CAPSTONE 通过火箭实验室的电子运载火箭“完美”发射后,表示它现在处于稳定轨道,准备好被推向月球。从最初的轨道开始,安装 CubeSat 的航天器巴士将在五天内进行一系列的轨道提升操作,这将看到它的轨道延伸到地球周围的一个突出的椭圆。一旦这个阶段完成,该装置将以每小时 24,500 英里的速度向月球发射,使其进入预计需要四个月的弹道月球转移。在太阳引力的帮助下,预计 CAPSTONE 卫星将在距离地球 963,000 英里的地方,然后被拉向地月系统,沿着一条沿着深空引力轮廓的蜿蜒轨道。
通过 3D 打印推动卫星研发
当然,3D 打印不仅应用于制造用于将卫星送入轨道的火箭,它还继续被用作生产设备本身的一种手段。 Fleet Space 本月早些时候在 SpaceX Falcon 9 火箭上发射了部分 3D 打印的 Centauri 5 卫星,并配备了全打印的金属贴片天线。
最近,3D Systems 还宣布,空中客车公司已与它签订合同,以 3D 打印 OneSat 卫星的“关键部件”。该设备设计为在轨完全可重新配置,使其能够动态改变覆盖区域、容量和频率,部分使用该公司的 DMP Factory 500 构建。
在其他地方,三菱电机等公司甚至提出了一种在轨自由形式 3D 打印卫星天线的方法。使用该公司的技术,该技术围绕一种新开发的液体树脂,该树脂能够通过太阳的紫外线 (UV) 进行光聚合,有可能制造比卫星本身更大的部件。
(责任编辑:admin)