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2017/11/17

Delta II JPSS-1 發射延後到 11 月 18 日

漂亮的 Delta II 挑戰連 99 次發射成功... 還得繼續等一等!

(Source: NASA)
原定 2017 年 11 月 10 日發射升空的 Delta II JPSS-1 任務,一延二延三延,最新的發射時間已經延到台灣時間 2017 年 11 月 18 日下午 17:47 了。

第一延:電池有問題
第二延:有船跑入發射禁區 + 第一節火箭數據有問題
第三延:高空風速超過發射許可狀態

不過這樣也讓在台灣的各位觀眾有機會在周末可以看看漂亮的 Delta II 的倒數第二次飛行任務,看那 9 管 SRB 分離的壯觀景色。

這次任務後,古老的 Delta II 系列只剩一個任務就要功成身退!

Delta II 到底有多古老?
1. Delta II 系列的首飛是在 1989 年!
2. 它的第二節火箭引擎,AJ10,首飛是在 1957 年!


/UC0000

2017/08/06

Curiosity 好奇號火星五周年!

你也許還記得五年前,NASA 的 Curiosity 好奇號無人車登上火星,但是到底是怎麼達成的呢?



這支來自 NASA JPL 的影片混合了從遙測系統取得的實際飛行數據以及影像,配合 CG 重現台灣時間 2012 年 8 月 6 日中午 13:32 的降落實況。

小編稍微解釋一下裡面的程序:

  1. 拋棄 6 顆配重塊
  2. 降落傘張開
  3. 拋棄下方隔熱盾 (此時 MARDI 影像開始出現,拍攝下方狀態)
  4. 拋棄上方背蓋與降落傘
  5. 下降段的降落火箭點火,開始動力降落階段
  6. 降落火箭姿態修正來達成垂直下降
  7. 在 40 公尺高處 (下降速度每秒 10 公尺),好奇號無人車從下降段分離,以纜繩掛在下降段下
  8. 好奇號無人車著陸
  9. 好奇號無人車切斷纜繩,下降段飛離好奇號
  10. 完成!


好奇號無人車的質量為 899 公斤,是目前最重的火星無人車,NASA 在 2020 年預計發射的下一輛無人車將採用與好奇號相同降落方式與基本結構,在 2020 年暑假發射前往火星。

火星任務的發射窗口為兩年一次!NASA 在 2018 年的發射窗口則會發射 InSight 降落艇 (原本要在 2016 年發射,但是因為科學實驗設備的問題而被延後)。

你可以挑戰看看 NASA JPL 的另外一支影片來聽聽看任務時發生的通訊內容:




/UC0000

2017/08/01

NASA DSG 計畫的「動力/推進模組」進入 RFI 階段

NASA 在 7 月 18 號公布了 Deep Space Gateway 深太空閘口 (DSG) 計畫中的「動力/推進模組」的 RFI 系統資訊需求書,也就是公開徵求各家業者提供他們對於「動力/推進模組」的概念資料。

這個 RFI 裡面有許多有趣的東西,小編稍微列一下:

  1. 壽限最少 15 年 (地月圈環境)
  2. 要可以提供 24kW 電力給外部系統
  3. 要具備 50kW 等級的 SEP 太陽能電力推進系統
  4. 要具備 2000kg 等級的 Xenon 氙氣推進劑 (給 SEP 用)
  5. 要具備 2 個 IDSS 規格的對接口
  6. 可以相容於載人任務
  7. 可以接受推進劑補給 (太空加油)
  8. 總任務質量不超過 7,500kg
  9. 以 EM-2 任務 (2023 年) 發射升空
  10. 發射後 100 天內進入月球的 NRHO 軌道


「動力/推進模組」將是 DSG 計畫中第 1 個升空的模組,附圖是 Orbital ATK 在 2016 年 9 月公布的 DSG 概念影片,其中的第 1 段 ICH 指的應該就是「動力/推進模組」,但是用的名稱不同。

Orion 太空船脫離 EM-2 中首飛的 Exploration Upper Stage 探險上節火箭 (EUS,用 4 具 RL10 火箭引擎)
(Source: Orbital ATK)

Orion 太空船掉頭接合「動力/推進模組」
(Source: Orbital ATK)

進入月球軌道 (Source: Orbital ATK)

看來 NASA 真的是鐵了心要先弄 DSG,之後才去火星了。


NASA 的 DSG PPE RFI 全文傳送門:
https://www.nasa.gov/feature/nasa-power-propulsion-rfi/

Orbital ATK 的 DSG 概念影片



延伸閱讀:

ULA 的 CisLunar-1000 計畫:
http://uc0000.blogspot.tw/2017/04/07.html

NASA 的 Deep Space Gateway 計畫:
http://uc0000.blogspot.tw/2017/04/03.html


/UC0000

2017/07/26

Lockheed Martin 的 DSG 居住艙地面原型

NASA 的 Deep Space Gateway 深太空閘口 計畫目前還是處於「概念開發」階段,其中的一個開發項目就是 NextSTEP-2 Appendix A 的居住艙概念研究合約,這個項目在 2016 年 8 月選了 6 家公司進行 居住艙模組 的「地面原型開發」,這 6 家公司分別是:

  • Bigelow Aero Space (目前接在 ISS 國際太空站上的 BEAM 充氣艙就是這家的)
  • Boeing 波音 (ULA 聯合發射聯盟的兩家母公司之一)
  • Lockheed Martin 洛克希德‧馬丁 (ULA 聯合發射聯盟的兩家母公司之一)
  • Orbital ATK (Cygnuss 無人補給太空船的公司)
  • Sierra Nevada Corp (Dream Chaser 太空飛機,CRS2 商營補給服務 提供商之一)
  • NanoRacks (世界最大的微衛星服務公司)


這 6 家公司中的 Lockheed Martin 剛剛公布他們將使用太空梭時代生產的三具 MPLM 多用途補給艙 (安裝在太空梭機腹內) 中的一具 (Donatello 多納泰洛),來改造成 Lockheed Martin 的「居住艙模組地面原型機」。也就是 CG 圖中左側的部分,右側為 Orion 載人太空船 (剛好也是他們家的產品)。

(Source: Lockheed Martin)

MPLM 的全長為 6.6 公尺、直徑為 4.6 公尺,當年的三具中的一具 (Leonardo 李奧納多) 被改造成 ISS 國際太空站上的 PMM 艙,永久的安裝在 ISS 上。

非常重要:這只是 Lockheed Martin 的居住艙模組地面原型機,還有另外 5 家公司會提出自己的居住艙模組地面原型機,而且這只是「概念研究合約」,不是 Deep Space Gateway 居住艙的競標合約!


延伸閱讀:

ULA 的 CisLunar-1000 計畫:
http://uc0000.blogspot.tw/2017/04/07.html

NASA 的 Deep Space Gateway 計畫:
http://uc0000.blogspot.tw/2017/04/03.html


/UC0000

2017/07/17

Apollo 阿波羅計畫 登月任務序列

這是 Apollo 阿波羅計畫 登月任務序列 的解說插畫,當年沒有電腦動畫、所有的圖都是手繪的 (Source: NASA)。


1. 第 1 節火箭 (S-IC,5 具 F-1 引擎,RP1/LOX ) 點火,Saturn V 火箭發射升空


2. 第 1 節火箭 (S-IC) 關機脫離,第 2 節火箭 (S-II,5 具 J-2 引擎,LH2/LOX ) 點火


3. 頂部的逃生火箭脫離


4. 第 2 節火箭 (S-II) 關機脫離,第 3 節火箭 (S-IVB,1 具 J-2 引擎,LH2/LOX) 第 1 次點火


5. 第 3 節火箭 (S-IVB) 繼續進行 EOI (Earth Orbit Insertion) 地球軌道插入,完成 EOI 後關機,滯留軌道


6. 第 3 節火箭 (S-IVB) 從滯留軌道上第 2 次點火,進行 TLI (Trans Lunar Injection ) 月球轉移軌道射入,完成 TLI 後關機


7. 第 3 節火箭頂端的整流罩打開,CSM 指揮服務模組 分離


8. CSM 指揮服務模組 掉頭


9. CSM 指揮服務模組 與仍接合在第 3 節火箭內的 LM 月球模組 對接


10. CSM 制動噴射將 LM 月球模組 拉離 第 3 節火箭


11. 以 CSM 指揮服務模組 的主引擎進行中途航線修正


12. 以 CSM 指揮服務模組 的主引擎進行 LOI (Lunar Orbit Insertion) 月球軌道插入


13. CSM 與 LM 進入月球軌道


14. 兩名太空人進入 LM 月球模組


15. LM 月球模組 與 CSM 指揮服務模組 分離


16. LM 月球模組 以 月球下降引擎 制動噴射,降低軌道速度與高度


17. LM 月球模組 進行最後動力垂直降落


18. LM 月球模組 降落完成


19. 兩名太空人離艙進行月面作業


20. LM 月球模組的 月球上升引擎 點火,月球模組 的 上升段 離開月球,下降段則留在月面上


21. LM 月球模組 的 上升段 與 CSM 指揮服務模組 在月球軌道會合


22. CSM 與 LM 對接,兩名太空人回到 CSM 內


23. 在月球軌道拋棄 LM 月球模組

24. CSM 指揮服務模組 的主引擎進行 TEI (Trans Earth Injection) 地球轉移軌道射入


25. 中途航線修正


26. CM 指揮模組 與 SM 服務模組分離


27. 大氣重返序列


28. CM 指揮模組 開始大氣重返


29. CM 指揮模組 進入大氣


30. CM 指揮模組 減速傘張開


31. CM 指揮模組 主降落傘張開


32. CM 指揮模組 落海降落完成



/UC0000

2017/07/16

48 年前的今天

48 年前的今天,台灣時間 1969 年 7 月 16 日晚上 21:32,NASA Saturn V 火箭載運 Columbia 哥倫比亞號太空船 以及 Eagle 小鷹號登陸艇,從美國佛羅里達州卡納維爾角甘乃迪太空中心 LC-39A 發射台發射升空,執行 Apollo 阿波羅 11 號任務。

任務目標:登陸月球

(Source: NASA)

(Source: NASA)

/UC0000

2017/07/11

太空船大小比一比

這張照片上從左邊到右邊的分別是

(Source: NASA)

[左] Boeing CST-100 Dreamliner (不含隔熱外殼的核心結構)
[中] NASA Orion MPCV (應該為返航回收的 EFT-1 測試機)
[右] SpaceX Dragon (一代無人版,二代有人版大小相近)

大家可以很容易得比較出三者之間的大小差異


此外...
CST-100 跟 Dragon2 要塞 7 個人
Orion MPCV 只會塞 4 個人

設計給 ISS 國際太空站通勤的 CST-100 跟 Dragon2 比設計用來探索深太空的 Orion MPCV 擁擠許多 :)


原始照片網址:
https://www.flickr.com/photos/nasakennedy/16243540759/


/UC0000

2017/06/01

SpaceX 準備首次發射「回收再飛」的 Dragon 無人補給太空船

更新:因天候不佳,發射時間延後到台灣時間 6 月 4 日早上 05:07。
---
SpaceX 準備在台灣時間 2017 年 6 月 2 日早上 05:55 發射 Falcon9 火箭執行 SpX-11 商營補給任務 前往 ISS 國際太空站。

這次任務使用的 Dragon 無人補給太空船 已經在 2014 年 9 月時執行過 SpX-4 商營補給任務,在升空後一個月返航回到地球。這將是 SpaceX 首次發射「回收再飛」的 Dragon 無人補給太空船,也是 NASA 首次允許「回收再飛」的補給太空船執行 商營補給任務。

附圖即是這艘 Dragon 無人補給太空船在 2014 年 9 月抵達 ISS 時所拍攝。

(Source: NASA)

SpX-11 任務發射使用的 Falcon9 火箭是全新機,NASA 目前並未同意 SpaceX 使用「回收再飛」的 Falcon9 火箭進行 商營補給任務。

備註:小編將改用 NASA 的任務編號,SpaceX 的 商營補給任務 為 SpX 開頭,而 OrbitalATK 的則為 OA 開頭。


/UC0000

2017/05/25

歷史上的今天:甘迺迪揭露登月計畫

1961 年 5 月 25 日,美國總統 約翰 F. 甘迺迪 在美國國會發表演說,宣告美國要在 1960 年代結束前登陸月球:

(Source: NASA)

... this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the Moon and returning him safely to the Earth.

(...這個國家應投注在這目標,在這個 10 年結束前,將人送上月球,並安全的返回地球。)

大家所知的「We choose to go to the Moon」則是在 1962 年 9 月 12 日在德州休士頓的公開演講內容。

1969 年 7 月 20 日,阿波羅 11 號登陸艇 小鷹號 降落於月面。


/UC0000

2017/04/18

Cygnus OA-7 任務即將發射

台灣時間 4 月 18 日深夜 23:11,Orbital ATK 的無人補給太空船 Cygnus OA-7 將由 ULA 的 Atlas V 火箭 (401 構型) 發射升空,載運約 3,643 公斤的物資前往 ISS 國際太空站進行補給任務,NASA 將在 23:00 開始在 https://www.youtube.com/user/NASAtelevision 進行直播。

(Source: NASA)

這次是 Cygnus 無人補給太空船第三次以 ULA 的 Atlas V 火箭發射升空。Cygnuss 無人補給太空船原本設計是使用 Antares 火箭發射升空,在 OA-3 任務中 Antares 130 火箭發生爆炸後,Orbital ATK 選擇將 Antares 130 火箭全系列提早退役,改用 ULA Atlas V 火箭執行了接下來的 OA-4 與 OA-6 兩次任務,以填補新型 Antares 230 火箭開發期間的空窗期,並在2016 年 10 月成功以新型的 Antares 230 火箭發射 OA-5 任務升空。 (註:任務順序的確為 OA-4 > OA-6 > OA-5)。

這次 OA-7 任務很特別的繼續使用 ULA 的 Atlas V 火箭,以利用 Atlas V 較高的發射能力載運本次的任務酬載前往 ISS。接下來的 OA-8 ~ OA-11 依照目前計畫則將使用 Orbita ATK 本家的 Antares 230 火箭。


/UC0000

2017/04/14

阿波羅 13 號

1970 年 4 月 14 日,Apollo 阿波羅 13 號在飛往月球的途中,在台灣時間中午 11:07 時氧氣槽發生爆炸,當時距離地球 321,860 公里,任務時間 55 小時 54 分鐘。

在爆炸發生後 5 小時 35 分鐘,阿波羅 13 號進行了爆炸後的第 1 次軌道修正噴射,使用「水瓶座」登陸艇的降落引擎將飛行軌道改回「無力返航軌道」(free return trajectory,一種不需外力介入就可以返航的飛行軌道),然後在繞經月球背面的近月點的 2 小時後,再次使用登陸艇的降落引擎修正軌道,縮短回到地球所需的時間 (10 小時),並將降落點從印度洋移動到太平洋,在此之後只再進行了兩次小型的軌道修正。

(Source: NASA)

這張照片是在拋棄「服務模組」(爆炸氧氣槽所在處) 後拍下,在照片中可以清楚看到被爆炸威力炸開的側板以及外露的零件。

阿波羅 13 號雖然沒有順利的登陸月球,但是卻也因爆炸事故創下了人類飛離地球最遠的紀錄:400,171 公里遠。


/UC0000

2017/04/03

NASA 揭露 月球軌道前哨站 與 火星任務計畫

NASA 在 3 月 28 日的會議報告中揭露了 NASA 在 2018~2030 年間的有人太空探險計畫,先說結論:

計畫內容並不像是「以登陸火星為任務目標」的一份計畫,小編非常失望。

以下就是詳細的內容說明 (Source: NASA),文長請慢慢看:


// Phase 1 第 1 階段任務 //

(Source: NASA)

首先,NASA 的新火箭「太空發射系統」SLS Block1 將在 2018 年首飛、執行 EM-1 任務,EM-1 任務將為無人的測試飛行,Orion 太空艙將先前往月球,繞經月球後噴射加速進入離月球 70,000 公里高的軌道,然後減速降低軌道、繞經月球後返回地球,任務長度 26~40 天。

接下來 SLS Block1B Cargo 將載運「木衛二快艇」Europa Clipper 無人探測船 前往木星的二號衛星「歐羅巴」,這項任務預計將在 2022 年進行。

(Source: NASA)

然後 2023~2026 年間以每年 1 次的發射頻率開始建造「深太空閘口」Deep Space Gateway (DSG),在月球繞極軌道上建造人類首座月球軌道前哨站,任務順序分別為:

EM-2 (2023):SLS Block 1B 火箭載運 Orion 太空船 (4 名太空人)  以及 40kW 供電能力的「動力/推進模組」前往月球繞極軌道,任務長度 8~21 天。

EM-3 (2024):SLS Block 1B 火箭載運  Orion 太空船 (4 名太空人)  以及「居住艙模組」前往月球繞極軌道,與「動力/推進模組」組合,任務長度 16~26 天。

EM-4 (2025):SLS Block 1B 火箭載運  Orion 太空船 (4 名太空人)  以及補給物資前往月球繞極軌道組合,任務長度 26~42 天。

EM-5 (2026):SLS Block 1B 火箭載運  Orion 太空船 (4 名太空人)  以及「氣閘模組」前往月球繞極軌道組合,任務長度 26~42 天。

「深太空閘口」Deep Space Gateway (DSG) 到此建造完畢,第 1 階段完成。


// Phase 2 第 2 階段任務 //

(Source: NASA)

(Source: NASA)

EM-6 (2027):SLS Block 1B Cargo 火箭載運「 深太空運輸船」Deep Space Transport (DST) 前往「深太空閘口」(DSG) 所在的月球繞極軌道,會合對接。

EM-7 (2027):SLS Block 1B 火箭載運  Orion 太空船 (4 名太空人)  以及補給物資前往月球繞極軌道與 DSG+DST 會合,開始 DST 測試,任務長度 191~221 天。

EM-8 (2028):SLS Block 1B Cargo 火箭載運 DST 補給物資以及燃料前往月球繞極軌道與 DSG+DST 會合。

EM-9 (2029):SLS Block2 火箭載運  Orion 太空船 (4 名太空人)  以及補給物資前往月球繞極軌道與 DSG+DST 會合,然後「 深太空運輸船」(DST) 與「深太空閘口」(DSG) 分離,DST 不攜帶 Orion 太空船、在月球周邊進行測試任務,返回 DSG 後太空人再乘坐 Orion 太空船返回地球,任務長度 300~400 天。

「 深太空運輸船」Deep Space Transport (DST) 到此測試完成,第 2 階段完成。


// Phase 3 第 3 階段任務 //

EM-10 (2030+):SLS Block2 Cargo 火箭載運 DST 補給物資以及燃料前往月球繞極軌道與 DST 會合。

EM-11 (2030+):SLS Block2 火箭載運 Orion 太空船 (4 名太空人)  以及補給物資前往月球繞極軌道與 DST 會合,然後「 深太空運輸船」(DST) 出發前往火星進行飛越任務,不攜帶 Orion 太空船、不登陸火星,繞行火星後返回「深太空閘口」(DSG),然後太空人再乘坐 Orion 太空船返回地球,任務長度不明,但是應該接近或超過 400 天。


// Phase 4 第 4 階段任務 //

第 4 階段分成 a 與 b 兩個子階段,時程上與第 3 階段 (2030+) 重複,分別為:

Phase 4a:發展火星登陸技術並進行機器人遠距任務為登陸做準備。

Phase 4b:進行火星登陸


===== 我是分隔線 =====

這份計劃中可以看出 NASA 的火星任務著重在:

1. 先建立月球繞極軌道前哨站「深太空閘口」(DSG)
2. 「 深太空運輸船」(DST) 約 41 噸,以單次發射送上月球繞極軌道
3. 在月球繞極軌道進行補給後出發前往火星,DST 不攜帶 Orion 太空船
4. DST 完成火星飛越後必須返回月球繞極軌道與 DSG 對接,然後太空人轉乘 Orion 返回地球

「深太空閘口」(DSG) 是火星任務的出發點也是返回點,同時開放 DSG 給其他用途使用,NASA 的報告中甚至使用了 SpaceX Falcon9 火箭的圖像標示「月球軌道支援任務」。

「 深太空運輸船」(DST) 本身將使用電力推進 (EP) 作為主要動力,設計需求上必須能讓 4 名太空人執行 1,000 天的任務,同時可以重複使用,進行 3 次火星任務。


// 小編的意見

這份報告中並沒有說明登陸艇、火星表面的居住艙/種植艙/火箭燃料製造等真正「登陸火星」任務必須使用的設備,同時沒有提供「登陸火星」的時程,但是肯定是 2030 年以後的事情。

此外,小編並不能理解在為何 NASA 想要在月球軌道上建立另一座太空站,DSG 本身並無法降低火星任務所需要的 Delta-V (飛行變化量,太空飛行中這個數據代表「飛行耗能」多寡),使用月球繞極軌道會讓飛行軌道更加的複雜 (從黃道面軌道轉移到垂直的繞極軌道),不論用任何觀點來看,在地球低軌道上進行組裝、補給都比在月球繞極軌道上來的有道理。

也就是說,這計畫內容並不像是「以登陸火星為任務目標」的一份計畫,小編非常失望。

有興趣的人可以用這個傳送門觀看該次會議的報告內容:
https://www.nasa.gov/directorates/heo/nac-heoc


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2017/02/08

Nanoracks 的 ISS 國際太空站「商營氣閘」

微衛星服務商 Nanoracks 在 2 月 6 日公布他們將與 Boeing 波音合作建造首個「商營氣閘」,NASA 也在同一天公布他們接受 Nanoracks 在 ISS 國際太空站上安裝「商營氣閘」的提案。

Nanoracks 的「商營氣閘」目前計畫安裝在 Node-3 寧靜海節點艙的左舷 CBM 接合點上 (目前安裝 PMA-3 接口,PMA-3 將在未來移往 Node-2 和諧號節點艙頂面 CBM 接合點上來安裝 IDA-3 對接口),這個直徑 2 公尺、長度 1.8 公尺的鋁合金圓頂「商營氣閘」與傳統氣閘的設計截然不同:

傳統氣閘具備內部艙門與外部艙門,內部艙門關閉並且減壓後、外部艙門打開讓人員或物品進入太空。

Nanoracks 的圓頂「商營氣閘」則是在內部艙門關閉 (CBM 艙門) 並減壓後,由 ISS 的機械手臂將整個圓頂結構拉開來進入太空。


由於巨大的尺寸,Nanoracks 的「商營氣閘」除了可以一次發射 192 顆 1U 單位大小的微衛星外,也可以讓目前因為尺寸限制無法從太空中帶回艙內的大型設備透過這個「商營氣閘」進入 ISS 艙內,由組員進行維護或維修。


附圖中央的圓頂結構就是提案中的Nanoracks「商營氣閘」,它右下角的「窗戶」則是安裝在 Node-3 寧靜海節點艙底面的 Cupola 穹頂觀測艙。

(Source: Nanoracks)

目前 Nanoracks 的微衛星發射架 NRCSD 是透過 ISS 上的日本實驗艙 Kibo (希望) 末端的日本實驗艙氣閥進出太空,由日本實驗艙的機械手臂抓取後發射微衛星,NRCSD 的 8 管 6U 大小發射管一次最多發射 48 顆 1U 單位大小的微衛星。


/UC0000

2017/01/08

ISS 國際太空站 電池更換中

遠征隊 50 組員剛剛完成了 ISS 國際太空站的首次電池更換作業。

由日本製造的新電池是搭乘 JAXA 在 2016 年 12 月 9 日發射升空的 HTV-6 無人補給太空船抵達 ISS,HTV-6 的未加壓艙裡的電池托盤架上裝有 6 個 鋰離子電池模組,第 1 個已經在台灣時間 1 月 6 日安裝上 ISS。

被替換掉的舊鎳氫電池模組則被裝到電池托盤架上,將隨著 HTV 大氣重返燒毀在大氣層中。

JAXA 將進行 4 次 HTV 任務來運送 24 個 鋰離子電池模組,全面替換現在的 48 個 鎳氫電池模組,讓 ISS 可以持續運作到 2024 年。

太空人在電池托盤架上作業的狀況 (Source: NASA)

太空人在 S4 結構架上作業的狀況,背景
就是結構架上的電池模組 (Source: NASA)

備註:鋰離子電池模組分成電池與轉接板兩部分,電池已經先由機械手臂安裝好,太空人則手動安裝轉接板並連結轉接板與鋰離子電池,連接後新的鋰離子電池才能使用。


/UC0000