星座計畫

星座計畫是美國國家航空航天局曾經籌備的一項太空探索計畫，整個計畫將包括一系列新的太空飛行器、運載火箭以及相關硬體，將在包括國際空間站補給運輸以及登月等各種太空任務中使用，雖然NASA長期以來一直對外聲稱獵戶座飛船的首次發射時間是2015年3月，但實際的內定時間則是2013年9月，後來不得不推遲為2014年9月。2010年1月29日，美國白宮證實，由於歐巴馬政府2011年預算中的財政限制，（重返月球的）星座計畫已經死亡。

基本介紹

• 中文名：星座計畫
• 創建：美國國家航空航天局
• 時間：2015年3月
• 主要構成：地球軌道集合

概述

星座計畫是美國國家航空航天局已終止的一項太空探索計畫，整個計畫將包括一系列新的太空飛行器、運載火箭以及相霉嬸兵關硬體，將在包括國際空間站補給運輸以及登月等各種太空任務中使用。大多數星座計畫使用的硬體都會基於太空梭的模式，儘管核心部件獵戶座太空飛行器（曾稱為載人探索飛行器，Crew Exploration Vehicle，CLV）很大程度上受了阿波羅太空飛行器的影響，使用乘員/服務艙系統。2010年1月29日，美國白宮證實，由於歐巴馬政府2011年預算中的財政限制，(重返月球的)星座計畫已經死亡。

主要構成

星座計畫的運載系統將前所未有地同時使用地球軌道腿墓灶充集合（Earth Orbit Rendezvous）和月球軌道集合（Lunar Orbit Rendezvous）。整個系統包括三部分：獵戶座乘員/服務艙（The Orion Crew & Service Modules，CSM）、月球著陸艙（Lunar Surface Access Module，LSAM）以及地球出發站（Earth Departure Stage，EDS）。運載系統中使用的火箭包括發射無人設施的戰神5號（Ares V，將發射地球出發站外加月球著陸艙和其他貨物中的一項）以及發射載人太空飛行器的戰神1號（Ares I）。

設計缺陷

根據星座計畫獵戶座(奧賴恩)飛船將把太空人和貨物送往空間站，並在低地球軌道與登月艙和地球出發站會合，把太空人送往月球，美國國家航空航天局（NASA）航空安全諮詢小組發現，NASA在獵戶座飛船安全設計思路上存在嚴重問題。而且這一問題還進一步透露出，NASA的星座計畫（Constellation Program）正面臨著資金、士氣和領導力等方面的考驗。 NASA航空安全諮詢小組是在1967年阿波羅1號飛船發生火災後，在美國國會指示下成立的，旨在提供太空計畫的安全性與風險的評估建議。該小組在近日出台的一份長估譽戒達143頁的報告中指出，NASA執行星座計畫的工作懂妹提人員有一種異常焦慮的情緒，而且整個重返月球計畫缺乏明確的方向。在這份報告中，NASA航空安全諮詢小組還特別指出，NASA在設計獵戶座飛船方面存在一個嚴重失誤，它並沒有將“安全”原則放在設計的首位。

主要目的

星座計畫是美國的一項太空計畫，也是NASA重返月球計畫的最新名稱，4年前美國總統布希要求美國人重返月球進而飛向火星，NASA因此花費數億美元設計、建造和試驗能使這一計畫成為可能的太空飛船。但是，這一晚幾歡努力尚未像阿波羅計畫在上世紀60年代那樣激起公眾的興趣。NASA於是2009年年初請紐約一家廣告公司為這項計畫“正式命名”，稱為“星座計畫”。 這項計畫承擔著建造太空飛行器，發射太空飛行器的任務。它也是這期間的地面支持系統，沒有它，美國將無法實現建立月球前哨站的計畫。該計畫將采祝己用新型的載人飛船、新型運載火箭和登入艙等新一代航天工具，包括製造戰神1號火箭與獵戶座宇宙飛船。

在最近舉行的一次新聞發布會上，NASA負責星座計畫的官員對航空安全諮詢小組的上述指責予以了否認，認為NASA並不存在安全設計方面的問題，而且也不願透露太空人是否存在焦慮情緒。 按照計畫，獵戶座飛船要取代預計將於2010年退役的太空梭。該飛船的首次發射時間大約是2015年。根據星座計畫，獵戶座飛船將把太空人和貨物送往空間站，並在低地球軌道與登月艙和地球出發站會合，把太空人送往月球；它還將為火星探險發揮作用。同時，它也是從月球和火星返回地球的飛行器，將成為日後NASA向國際太空站和月球運送太空人的主要載體。 NASA航空安全諮詢小組在報告中強調，過去NASA在建造太空飛船時，從計畫初始就會注意構建足夠的備份安全系統，“以確保飛船有足夠的安全和可靠性”。但是，由於獵戶座飛船的設計存在重量問題，NASA採取了一種不同的方法，這種方法從一開始就沒有包括所有的安全措施。

星座計畫

安全措施

在獵戶座飛船的建造計畫中，凡是增強安全性的舉措都會從是否值得增加成本和重量的角度重新加以評估。 對此，包括兩名前太空梭太空人在內的NASA航空安全諮詢小組認為，這一思路是非常不正確的。一旦太空飛船進入正式的操作程式中，舉精恥坑僅“輕”這一個特點並不能給獵戶座飛船提供足夠的保護以抵禦外來的各種危險。 NASA負責星座計畫的官員為正在不斷改進設計的飛船的安全性給予了辯護，不過同時也承認，一些NASA的工作人員確實對這些改動不太認可。 星座計畫的負責人Jeff Hanley指出，傳送一艘能夠抵達月球並返回的飛船是非常困難和成本高昂的任務，因此設計者從一開始就很注意空間的節約，並在以前的基礎上作了改進，希望能夠最大限度地節約資金並減輕重量。

這確實讓一些人感到很不舒服，但至於為什麼，我們還不太明白。Jeff Hanley表示我們並不是盲目地減少那些安全備份系統。我們並不想取悅所有的人。他說如果我們試圖讓每個人都高興的話，那獵戶座飛船就不可能抵達月球並返回了。Jeff Hanley承認，他尚未看到航空安全諮詢小組的報告。該報告對NASA的總體工作也給予了評價，並對星座計畫的某些方面給予了讚揚。 在航空安全諮詢小組的報告出爐後，星座計畫負責人在一次電話會議上宣稱，他們原來雄心勃勃地內定的獵戶座飛船搭載太空人首次發射的時間，因為缺乏資金的原因不得不推遲一年。據悉，雖然NASA長期以來一直對外聲稱獵戶座飛船的首次發射時間是2015年3月，但實際的內定時間則是2013年9月，不得不推遲為2014年9月。 對我們而言，未來兩年的經費預算實在是太緊張了，所以我不得不調整了原有的一些日程。Jeff Hanley說。 NASA計畫於2020年讓美國太空人重新登入月球。

最新進展

計畫進展

計畫中太空梭將於2010年全部退役，美宇航局因此在2005年實施了星座計畫，開發新一代載人航天系統。實際中太空梭於2011年七月退役，而星座計畫則因為資金短缺、進度拖後、設計思想有爭議等原因於2010年初被歐巴馬政府終結，相關法案於同年十月成為法律。作為替代，商業航天公司將在2016左右接過近地軌道載人任務的大任，而MPCV多用途載人飛船將完成深空載人任務。以下圖片展現星座計畫各部門的一些情況，包括“獵戶座”乘員探索飛行器、戰神1號和戰神5號火箭以及它們的支持系統。

風洞試驗

這張紋影照片拍攝於2008年10月28日，照片上是一次風洞試驗，顯示速度達到4.5馬赫的戰神5號重型運載火箭0.34比例模型上面的氣流。紋影照片是用以形象化不同強度氣流的方法，廣泛用於航空工程學，拍攝物體周圍的氣流照片。

同比例模型

戰神火箭1號運載火箭的同比例模型，這張照片是2006年7月14日在阿拉巴馬州亨茨維爾市馬歇爾太空飛行中心(MSFC)展示的戰神火箭1號運載火箭的同比例模型，美宇航局利用其去設計、測試和評估硬體和相關係統。

星座計畫

操縱系統

測試戰神1號試驗火箭滾轉操縱系統，美宇航局甘迺迪航天中心一處自燃維護設施內，一名技術人員在測試戰神1號試驗火箭滾轉操縱系統(RoCS)時調整設備。滾轉操縱系統維護模擬測試蒐集的數據將用於幫助證明地面支持設備設計，驗證維護條件和過程。為降低成本，滿足工程進度需要，大多數用於滾轉操縱系統維護的地面支持設備都繼承了太空梭遺產。這種高清晰維護模擬將給維護條件滿足這種傳統系統的條件提供必要信心。

星座計畫

發動測試

戰神1號火箭發動機測試，戰神1號運載火箭第一級是一個由五部分構成的可重複使用的固體火箭助推器，設計源於太空梭項目可重複使用固體火箭發動機，它使用一種稱為聚丁二烯丙烯腈(PBAN)的固體推進劑。火箭的第二級或上段將採用J-2X主發動機，燃料則是液氧和液氫。這張高清錄像照片顯示的是，馬歇爾太空飛行中心第115試驗台的一台40k內部氧化物J2X噴射器的試驗點火，時間是在2007年9月9日。

禁止系統

獵戶座飛船熱禁止系統原型，2007年11月13日，波音先進網路和太空系統公司的材料和處理工程師伊莉莎白·楚(Elizabeth Chu)檢查熱防護系統製造示範裝置。這一裝置是為美宇航局“獵戶座”乘員探索飛行器項目開發。波音先進網路和太空系統公司同美宇航局簽署了開發熱禁止系統原型的契約。熱禁止系統可以在太空飛行器結束探月和低地軌道任務返回地球大氣層時保護太空人免遭熾熱氣體的傷害。甘迺迪航天中心新防雷擊高塔，2008年11月25日，位於佛羅里達州的美宇航局甘迺迪航天中心39B發射台，吊車正準備將設備吊到新防雷擊高塔上。這三個高塔每個高500英尺，頂部還各有一個100英尺高的玻璃纖維桅桿，支撐一套重要的電線系統。這套經過改善的防雷擊系統可以為高度堪比太空梭的戰神1號火箭提供更多的安全保護。B發射台是戰神火箭首次發射的地方。

核心組件

星座計畫J-2X 發動機核心組件，2007年9月20日，在位於密西西比州聖路易斯灣附近的美宇航局斯坦尼斯航天中心，工程師將設計用於星座計畫的J-2X 發動機核心組件安裝到A-1試驗台。這一組件稱為“Powerpack 1A”，工程師在2007年11月至2008年2月間對其進行了測試。Powerpack 1A包括一個氣體發生器和發動機渦輪泵，它們最早開發用於20世紀60年代末期和70年代初期將美國人送上月球的阿波羅計畫。工程師測試這些零部件以獲取相關數據，這些數據可以幫助他們對渦輪機組進行改進，滿足戰神1號和戰神5號火箭的高性能標準。

戰神1號固體火箭發動機測試，2008年2月15日，美宇航局正在猶他州一處設施內對戰神1號載人運載火箭(CLV)第一級TEM-13固體火箭發動機進行測試。

在最近舉行的一次新聞發布會上，NASA負責星座計畫的官員對航空安全諮詢小組的上述指責予以了否認，認為NASA並不存在安全設計方面的問題，而且也不願透露太空人是否存在焦慮情緒。 按照計畫，獵戶座飛船要取代預計將於2010年退役的太空梭。該飛船的首次發射時間大約是2015年。根據星座計畫，獵戶座飛船將把太空人和貨物送往空間站，並在低地球軌道與登月艙和地球出發站會合，把太空人送往月球；它還將為火星探險發揮作用。同時，它也是從月球和火星返回地球的飛行器，將成為日後NASA向國際太空站和月球運送太空人的主要載體。 NASA航空安全諮詢小組在報告中強調，過去NASA在建造太空飛船時，從計畫初始就會注意構建足夠的備份安全系統，“以確保飛船有足夠的安全和可靠性”。但是，由於獵戶座飛船的設計存在重量問題，NASA採取了一種不同的方法，這種方法從一開始就沒有包括所有的安全措施。

星座計畫

在獵戶座飛船的建造計畫中，凡是增強安全性的舉措都會從是否值得增加成本和重量的角度重新加以評估。 對此，包括兩名前太空梭太空人在內的NASA航空安全諮詢小組認為，這一思路是非常不正確的。一旦太空飛船進入正式的操作程式中，僅“輕”這一個特點並不能給獵戶座飛船提供足夠的保護以抵禦外來的各種危險。 NASA負責星座計畫的官員為正在不斷改進設計的飛船的安全性給予了辯護，不過同時也承認，一些NASA的工作人員確實對這些改動不太認可。 星座計畫的負責人Jeff Hanley指出，傳送一艘能夠抵達月球並返回的飛船是非常困難和成本高昂的任務，因此設計者從一開始就很注意空間的節約，並在以前的基礎上作了改進，希望能夠最大限度地節約資金並減輕重量。

這確實讓一些人感到很不舒服，但至於為什麼，我們還不太明白。Jeff Hanley表示我們並不是盲目地減少那些安全備份系統。我們並不想取悅所有的人。他說如果我們試圖讓每個人都高興的話，那獵戶座飛船就不可能抵達月球並返回了。Jeff Hanley承認，他尚未看到航空安全諮詢小組的報告。該報告對NASA的總體工作也給予了評價，並對星座計畫的某些方面給予了讚揚。 在航空安全諮詢小組的報告出爐後，星座計畫負責人在一次電話會議上宣稱，他們原來雄心勃勃地內定的獵戶座飛船搭載太空人首次發射的時間，因為缺乏資金的原因不得不推遲一年。據悉，雖然NASA長期以來一直對外聲稱獵戶座飛船的首次發射時間是2015年3月，但實際的內定時間則是2013年9月，不得不推遲為2014年9月。 對我們而言，未來兩年的經費預算實在是太緊張了，所以我不得不調整了原有的一些日程。Jeff Hanley說。 NASA計畫於2020年讓美國太空人重新登入月球。

計畫中太空梭將於2010年全部退役，美宇航局因此在2005年實施了星座計畫，開發新一代載人航天系統。實際中太空梭於2011年七月退役，而星座計畫則因為資金短缺、進度拖後、設計思想有爭議等原因於2010年初被歐巴馬政府終結，相關法案於同年十月成為法律。作為替代，商業航天公司將在2016左右接過近地軌道載人任務的大任，而MPCV多用途載人飛船將完成深空載人任務。以下圖片展現星座計畫各部門的一些情況，包括“獵戶座”乘員探索飛行器、戰神1號和戰神5號火箭以及它們的支持系統。

風洞試驗

這張紋影照片拍攝於2008年10月28日，照片上是一次風洞試驗，顯示速度達到4.5馬赫的戰神5號重型運載火箭0.34比例模型上面的氣流。紋影照片是用以形象化不同強度氣流的方法，廣泛用於航空工程學，拍攝物體周圍的氣流照片。

同比例模型

戰神火箭1號運載火箭的同比例模型，這張照片是2006年7月14日在阿拉巴馬州亨茨維爾市馬歇爾太空飛行中心(MSFC)展示的戰神火箭1號運載火箭的同比例模型，美宇航局利用其去設計、測試和評估硬體和相關係統。

星座計畫

操縱系統

測試戰神1號試驗火箭滾轉操縱系統，美宇航局甘迺迪航天中心一處自燃維護設施內，一名技術人員在測試戰神1號試驗火箭滾轉操縱系統(RoCS)時調整設備。滾轉操縱系統維護模擬測試蒐集的數據將用於幫助證明地面支持設備設計，驗證維護條件和過程。為降低成本，滿足工程進度需要，大多數用於滾轉操縱系統維護的地面支持設備都繼承了太空梭遺產。這種高清晰維護模擬將給維護條件滿足這種傳統系統的條件提供必要信心。

星座計畫

發動測試

戰神1號火箭發動機測試，戰神1號運載火箭第一級是一個由五部分構成的可重複使用的固體火箭助推器，設計源於太空梭項目可重複使用固體火箭發動機，它使用一種稱為聚丁二烯丙烯腈(PBAN)的固體推進劑。火箭的第二級或上段將採用J-2X主發動機，燃料則是液氧和液氫。這張高清錄像照片顯示的是，馬歇爾太空飛行中心第115試驗台的一台40k內部氧化物J2X噴射器的試驗點火，時間是在2007年9月9日。

禁止系統

獵戶座飛船熱禁止系統原型，2007年11月13日，波音先進網路和太空系統公司的材料和處理工程師伊莉莎白·楚(Elizabeth Chu)檢查熱防護系統製造示範裝置。這一裝置是為美宇航局“獵戶座”乘員探索飛行器項目開發。波音先進網路和太空系統公司同美宇航局簽署了開發熱禁止系統原型的契約。熱禁止系統可以在太空飛行器結束探月和低地軌道任務返回地球大氣層時保護太空人免遭熾熱氣體的傷害。甘迺迪航天中心新防雷擊高塔，2008年11月25日，位於佛羅里達州的美宇航局甘迺迪航天中心39B發射台，吊車正準備將設備吊到新防雷擊高塔上。這三個高塔每個高500英尺，頂部還各有一個100英尺高的玻璃纖維桅桿，支撐一套重要的電線系統。這套經過改善的防雷擊系統可以為高度堪比太空梭的戰神1號火箭提供更多的安全保護。B發射台是戰神火箭首次發射的地方。

核心組件

星座計畫J-2X 發動機核心組件，2007年9月20日，在位於密西西比州聖路易斯灣附近的美宇航局斯坦尼斯航天中心，工程師將設計用於星座計畫的J-2X 發動機核心組件安裝到A-1試驗台。這一組件稱為“Powerpack 1A”，工程師在2007年11月至2008年2月間對其進行了測試。Powerpack 1A包括一個氣體發生器和發動機渦輪泵，它們最早開發用於20世紀60年代末期和70年代初期將美國人送上月球的阿波羅計畫。工程師測試這些零部件以獲取相關數據，這些數據可以幫助他們對渦輪機組進行改進，滿足戰神1號和戰神5號火箭的高性能標準。

戰神1號固體火箭發動機測試，2008年2月15日，美宇航局正在猶他州一處設施內對戰神1號載人運載火箭(CLV)第一級TEM-13固體火箭發動機進行測試。