在2022年11月16日星期三早些时候,在阿忒弥斯(Artemis)一号火箭带着三个假人试飞后,美国宇航局的“猎户座”飞船部署了四个跨度约为63英尺的太阳能电池阵列,走上了通往月球的道路。经过多年的拖延和数十亿的成本超支,从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射的Artemis I是一系列日益复杂的任务中的第一个,这些任务将使人类探索月球和火星成为可能。 洛克希德-马丁公司制造的太空发射系统(SLS)登月火箭在几秒钟内就达到了160公里/小时,携带猎户座太空舱翱翔天空,证明它是世界上最强大的火箭,能够比其他任何飞行器携带更多有效载荷到深空。凭借其前所未有的动力和能力,美国宇航局的阿忒弥斯一号任务计划在月球以外的地方行驶大约4万英里,在25天内返回地球。
△2020年,在美国宇航局佛罗里达州肯尼迪航天中心的猎户座飞船上为阿特米斯一号完成安装后,保护罩已被放置在两个太阳能电池阵列翼上。图片来源:NASA/Frank Michaux 继阿波罗计划后的重返月球计划 当火箭的四个源自航天飞机的RS-25核心级发动机(由Aerojet Rocketdyne公司制造和升级)点燃,帮助巨大的SLS火箭从39B发射台升空时,第一次Artemis任务开始了。这四台RS-25发动机设计用于处理一些最极端的温度,因为它们移动大量的推进剂以产生足够的能量使火箭摆脱地球引力,这四台发动机有许多3D打印部件,在保持性能、可靠性和安全性的同时,合作将发动机的整体生产成本减少了近35%。 航空喷气公司总共为阿特米斯一号任务提供了39个推进元件(38个液体发动机和一个固体火箭发动机),以及14个高压罐。对于大部分推进装置,Aerojet公司一直在使用金属增材制造技术,这项技术已经成为公司的一部分,已有二十多年的历史。此外,时间和资源都投入到3D打印工艺中,如激光粉末床熔融(LPBF),以成功设计并将推进系统集成到各种航天器中。
△从美国宇航局斯坦尼斯航天中心的A-1试验台内进行的RS-25发动机热火试验。图片由Aerojet Rocketdyne公司提供。 Artemis和更多的3D打印部件 此外,两个固体火箭助推器在飞行的前两分钟提供了超过75%的飞行器推力。与RS-25发动机一样,由诺斯罗普-格鲁曼公司制造的助推器是由航天飞机项目的遗产部件设计修改而成,并受益于增材制造,使其与SLS轨道载体兼容。 2020年,诺斯罗普公司从犹他州的普罗蒙托里向肯尼迪航天中心运送了十个火箭发动机段。这些发动机段被组装成两个固体火箭助推器,昨天进入太空。由诺斯罗普公司的北犹他州团队开发,以720万磅的强大推力推动SLS飞船的双固体火箭助推器依靠的是3D打印和计算机建模,这项技术在企业中正变得越来越普遍。
△固体火箭助推器是SLS火箭的首批堆叠部件,将有助于支持其余的火箭部件和猎户座飞船。图片来源:NASA/KimShiflett 立足传统,重启征程 在核心级分离和大约40分钟的海岸阶段之后,SLS的临时低温推进级(ICPS),由AerojetRocketdyne公司制造的RL10B-2发动机提供动力,产生24,750磅的推力,接管了工作,执行计划中两次燃烧中的第一次,将猎户座送入地球上空的稳定轨道。 |