基本介紹
- 中文名：獵戶座太空船
- 外文名：Orion EFT-1
- 類型：美國新一代載人飛船
- 項目歸屬：星座計畫
- 立項單位：美國國家航空航天局
- 試飛時間：美國東部時間2014年12月5日
- 作用：深空探測
研發背景,載人計畫,歷史沿革,試飛歷程,任務目標,飛船技術,結構組成,載人模組,首飛紀念,
研發背景
“獵戶座”飛船是美國國家航空航天局(NASA)的“星座計畫”(Constellation program)的一個關鍵組成部分。可同時向國際空間站輸送6名太空人，並能夠同時向月球輸送4名太空人。
獵戶座太空船
獵戶座太空船首飛時間最初定於2015年，但2010年初，因為資金短缺、進度拖後、設計思想有爭議等原因，美國政府終結星座計畫，獵戶座飛船也隨之成為泡影。後又通過計畫。
2013年11月，據美國宇航局網站報導，美國首個深空載人飛船——獵戶座飛船首次進行了通電測試，從而為2014年首次發射升空鋪平道路，這是獵戶座飛船研製過程中的一項重要里程碑。
載人計畫
NASA在其網站上表示，獵戶座太空船發射原定於2014年12月4日進行，但當時由於一艘船隻意外駛入發射海域、風力過大和火箭某個助推器閥門不正常等一系列問題被推遲24小時。
這是美國航天局(NASA)對新型宇宙飛船“獵戶座”的試射飛行，經過約4個半小時的試飛後，飛船於台北時間2014年12月6日零時29分墜入太平洋海域。該款宇宙飛船長遠計畫用作接載航天員離開地球軌道，登入小行星甚至火星進行探索，《大西洋月刊》稱，這一天為“火星時代的第一天”。這是1972年12月阿波羅17號進行最後一次載人登月後，首個外層空間載人探索計畫。
此次試飛耗資約3.7億美元。飛船繞地球飛行兩圈，飛行高度將達到5800千米，比國際空間站飛行高度還要高15倍。這一高度可保證再入地球大氣層時速度提升至每小時3.2萬公里，使飛船隔熱罩接受約2200攝氏度的高熱考驗。自1972年最後一艘“阿波羅”探月飛船返回地球以來，尚無載人飛船像“獵戶座”這樣飛出地球低軌道之外。
此後，在大氣摩擦力作用下，飛船將減速到每小時480公里，然後開始測試降落傘系統，要求是使飛船最終減速至每小時32公里，以平穩墜入加利福尼亞海岸以西的太平洋海域，由在那裡的美國海軍回收。
歷史沿革
美國東部時間2014年12月5日7時5分（台北時間20時5分），美國現有最強大的“德爾塔”-4重型運載火箭點火，攜未搭載太空人的“獵戶座”飛船在朝霞中從佛羅里達州甘迺迪航天中心升空。進行持續約4個半小時的首次不載人試飛。
2014年12月5日，美國宇航局(NASA)的獵戶飛船試驗結束，飛船在墨西哥附近的太平洋海域墜落。
2014年12月5日早7點05分（美國東部時間），美國“獵戶座”太空飛船在佛羅里達州卡納維拉爾角基地發射升空。按照原訂計畫，“獵戶座”繞著近地球軌道兩圈再返回地球，耗時約4.5小時。無人機拍攝的錄象顯示飛船的降落傘打開後徐徐向下跌，不久後掉進海里。之後美國海軍船隻在潛水員協助下，迅速駛進該海域打撈出飛船。
2014年12月6日，美國航天局電視一名解說員表示，飛船已經降落，降落已得到確認。他還表示，此次持續約4個半小時的旅程“是人們想像中的最完美的飛行”。“獵戶座”將由等待在那裡的美國海軍幫助回收，以供將來使用。
試飛歷程
NASA希望在2025年左右，送載人宇宙飛船上小行星，隨後10年，再把人類送上火星。獵戶座宇宙飛船(Orion)將飛行4個半小時，目標測試擋熱板、降落傘和將航天員送進太空深處再平安返回地球所需的其它系統。
美新一代太空船獵戶座將發射
美新一代太空船獵戶座將發射4個半小時的飛行中，有9個重要的關鍵時間點：
發射後1分25秒，獵戶座宇宙飛船將超越音速。
發射後4分鐘，三角洲四號重型火箭的其中兩個推進器會拋載。
5分30秒後，最後1個推進器燃燒，並與上節火箭發動機分離。
3小時後，獵戶座宇宙飛船會通過范艾倫輻射帶(Van Allen belt)的強輻射層，並抵達最高高度、距離地球5800公里處的太空，比國際太空站與地球距離遠15倍。
3小時23分鐘後，獵戶座宇宙飛船會與機械艙和三角洲四號重型火箭的上層分離，並準備返回地球。
3小時57分鐘，獵戶座宇宙飛船轉向推進器啟動，調整重返大氣層方位。
4小時15分鐘，獵戶座宇宙飛船所承受的高溫將達到整段旅程最熱的攝氏2200度。
4小時19分鐘，降落傘張開，讓宇宙飛船減速。
4小時23分鐘後，獵戶座宇宙飛船會落在墨西哥下加利福尼亞州(Baja California)外海約965公里。團隊將打撈宇宙飛船並將它送往加州聖地亞哥。
任務目標
美國宇航局為打造“獵戶座”飛船已經花費90億美元，計畫於2021年首次載人飛行，一旦充分運作，飛船可承載4至6名太空人離開地球軌道，執行飛往月球、登入小行星，乃至最終到火星的探測任務。
由於是第一次升空試飛，因此飛船不載人。但即便如此，美國宇航局仍然表示，這是一次重大的進展，將是1972年12月阿波羅17號進行最後一次載人登月後，首個外層空間載人探索計畫。
“獵戶座”飛船的發射被視為美國太空梭退役後最受矚目的航天事件，加上美國商業航天11月接連發生事故，更令外界關注美國今後航天發展。
飛船技術
美國航空暨太空總署（NASA）於美東時間2014年12月5日上午順利完成首次獵戶座（Orion）太空船無人飛行測試任務，採用的技術並非高規格的優良設備，而是採用12年前就問世的── IBM PowerPC 750FX 處理器。
IBM PowerPC 750FX 處理器
IBM PowerPC 750FX 處理器獵戶座配備的 PowerPC 750FX 處理器速度為 900MHz，匯流排速度為 166MHz，搭載 512KB 的 L2 快取記憶體，採用 130 納米製程，相較於現今 Intel Core M 系列的 14 納米製程技術，獵戶座搭載的處理器可稱得上是歷經歲月洗刷的老古董了。
結構組成
獵戶座飛船“載人及服務模組”（CSM）的結構包括兩個主要的部分：一個圓錐形的載人艙，以及一個圓柱形的服務艙。後者除了提供飛船的推進動力之外，還提供額外的供給。這兩者都是在1967年至1975年執行任務的阿波羅號飛船命令及服務模組的基礎上進行設計的，除此以外，還參考了太空梭計畫中所衍生出來的新型技術。
獵戶座飛船的組件結構圖
獵戶座飛船的組件結構圖載人模組
“獵戶座”的載人模組由美國洛克希德·馬丁公司建造。儘管其採用了與上世紀60年代開發的“阿波羅”飛船相近的設計理念，但其採用的計算機系統比之前任何載人飛船都要先進，載人模組也使用了多項較為完善的技術。
比如自動對接系統，與俄羅斯“進步號”和歐洲自動運載飛船所使用的相似，該系統允許在緊急情況下由太空人全權控制。此前，其他美國飛船，如“雙子星座”飛船、“阿波羅”飛船，以及太空梭等，在進行對接時都需要手動操作。改進過的廢棄物管理設備，包括一個微型野營式馬桶，以及一個在太空梭和國際空間站中已投入使用的不分性別的“便溺管”。
因此，該飛船將徹底取消遭人恨的“阿波羅袋子”。之所以被稱為“阿波羅袋子”，是因為“阿波羅”飛船上的太空人必須使用這種“設備”。該“設備”其實就是一個開口處有黏性的塑膠袋，排便時需要將其貼上在屁股上，然後再進行排便。
載人模組的一大特點在於可以重複使用。根據NASA的計畫和相關設計，每一個模組可以執行最多10次飛行任務，目的在於可形成包含載人及無人駕駛的“獵戶座”飛船編隊。整個模組的隔熱方式和飛船中其他非關鍵部位一樣，都是用諾梅克斯材料製成的隔熱氈進行包裹。可重複利用降落傘是基於“阿波羅”號及太空梭固體助推器的降落傘進行設計的，並同樣使用了諾梅克斯布料來製作。
“獵戶座”的載人模組只能通過在水上降落來實現回收。“獵戶座”下水試驗，主要還是想嘗試在海面降落，測試它的相關性能，包括浮力、密封性等。原因在於，如果是在陸地著陸，降落速度需要控制在3米/秒左右才能軟著陸；而在海面降落的話，由於海水自備的緩衝性能，速度可以放寬到10米/秒。美國以往的“雙子星”飛船以及“阿波羅”飛船都是在海面降落，但“獵戶座”通過改進，未來也可以在地面著陸。
首飛紀念
這次試飛雖然不載人，但飛船里會裝有一些紀念品，比如一枚硬幣大小的晶片，這枚晶片裡面儲存著超過100萬人的姓名，並且為他們製作了特質虛擬登機牌，填上名字，就可以拿到“船票”然後你的名字就跟著太空船首飛了。此外還有少量月球土壤樣品，還有著名兒童教育節目《芝麻街》的一些道具，這是美國航天局與該節目合作促進科學教育項目的一部分。
