天鵝座宇宙飛船(Cygnus)是美國軌道科學公司因應美國國家航空航天局商業軌道運輸服務(Commercial?Orbital?Transportation?Services)發展計劃的一部分而正在開發的無人駕駛補給飛船(Unmanned?resupply?spacecraft),借由安塔瑞斯火箭來將飛船運送至國際太空站所在軌道以補給物資。天鵝座宇宙飛船由兩個基本部分組成,分別為加壓貨物模組(PCM)與服務模組(SM)。2013年9月29日首飛成功。2014年10月28日首次進行夜間發射。發射升空后因火箭爆炸,天鵝座宇宙飛船受損。
中文名天鵝座飛船
英文名Cygnus
所屬國家美國
主要制造商軌道科學公司
質量1,500千克(3,300磅)標準型—1,800千克(4,000磅)擴展型
發射時間2013年9月17日
發射地點弗吉尼亞州
目的星球國際太空站
主要任務運送國際太空站之貨物
背景2011年美國航天飛機退役后,美國需要依靠俄羅斯的貨運飛船向國際空間站運送人員和貨物。為改變這種狀況,美國航天局積極支持私營企業投身航天發射行業,鼓勵它們建造能夠向國際空間站運送人員和物資的飛船。軌道科學公司的“天鵝座”飛船是繼太空探索技術公司的龍飛船之后,第二家向國際空間站送貨的美國私企的飛船,有專家指出這表明美國的“商業航天”之路正逐步形成。
發展在基斯特勒火箭機(Rocketplane?Kistler)公司其K-1火箭發展計劃無法達成資金撥款的義務要求,美國國家航空航天局于2007年10月18日決定終止合作協議,連帶也解除商業軌道運輸服務重新競標時與基斯特勒火箭機公司的第二次合作可能。
2008年2月19日,美國國家航空航天局宣布選擇了軌道科學公司的方案。
2008年12月23日,美國國家航空航天局提供軌道科學公司19億美元的商業軌道運輸服務(Commercial?Orbital?Transportation?Services)之合作協定,而根據協定軌道科學公司必須在2016年以前借由8次天鵝座宇宙飛船任務運送多達20噸的貨物抵達國際太空站上。
2010年4月時,在科羅拉多州科羅拉多泉舉辦的國家太空研討會(National?Space?Symposium)上展示了天鵝座宇宙飛船于軌道上航行的全尺寸模型。2010年12月時,軌道科學公司則推出負責裝載天鵝座宇宙飛船的中級運載火箭安塔瑞斯火箭。
2013年2月年時,根據報道指出天鵝座宇宙飛船第一次示范任務預計在2013年6月才會展開。
2013年9月18日,“天鵝座”飛船從美國的弗吉尼亞州升空,這是該飛船的首次太空之旅,僅示范性攜帶近600公斤的食品、衣物等補給物資,主要為證明該飛船具有可靠的向空間站送貨的能力。美國東部時間9月29日7時,“天鵝座”貨運飛船與國際空間站成功對接。按計劃,“天鵝座”飛船將與空間站對接30天,然后再返回地球。
2014年1月13日據美國宇航局消息,國際空間站機械臂于1月12日在印度洋上空“抓住”美國私營企業軌道科學公司的“天鵝座”貨運飛船,兩者成功對接。
設計天鵝座宇宙飛船由兩個基本部分組成,分別為加壓貨物模組(PCM)與服務模組(SM)。加壓貨物模組由泰雷茲阿萊尼亞宇航公司所制造,其基本裝載容量為18立方米。服務模組則是自軌道科學公司生產的衛星平臺STARBus與黎明號零件參考而成,其中總質量1,800公斤的推進器采用了以自然推進劑(Hypergolic?propellant)聯氨與四氧化二氮為動力來源的火箭發動機,另外透過2個砷化鎵太陽能電池模組以提供高達4千瓦的電力。2009年11月12日時,荷蘭太空(Dutch?Space)宣布將由其提供天鵝座宇宙飛船其太陽能電池模組。
其中天鵝座宇宙飛船參考日本H-II傳送載具、SpaceX天龍號太空船以及其他商業軌道運輸服務方案的作法,計劃在靠近國際太空站后透過移動維修系統將宇宙飛船移至和諧號節點艙的通用接駁裝置(Common?Berthing?Mechanism)進行對接。而在一般任務之中,天鵝座宇宙飛船計劃會持續停泊在國際太空站30天左右的時間。而在返程時盡管一般型號的天鵝座宇宙飛船并無返回地球之能力,但可以如同俄羅斯的進步號太空船一般將陳舊設備與垃圾裝載在其內并且加以拋棄。
另外軌道科學公司計劃在第四次任務時改采用天鵝座宇宙飛船擴展型版本,其中除了將加壓貨物模組擴展至27平方米外,同時發電設施也改使用阿連特科技系統(Alliant?Techsystems)所研發較以往太陽能電池更有效率的光伏陣列。另外在載運火箭部分也改使用推進力更強的卡斯托30XL火箭發動機,在太陽能電池模組重量減輕的情況下使得擴展型版本的天鵝座宇宙飛船能夠多為國際太空站增加700公斤的有效載荷。
軌道科學公司的計劃還可能推出包括不加壓貨物模組(UCM)與返回貨物模組(RCM),其中前者為如同美國國家航空航天局的快速后勤艙(ExPRESS?Logistics?Carrier),能夠運送如軌道替換單元(Orbital?replacement?unit)這類不需要加壓的貨物,而后者則是能允許國際太空站將部分貨物借由天鵝座宇宙飛船運回地球。
發射記錄首次發射2014年1月9日,美國軌道科學公司的安塔瑞斯火箭搭載“天鵝座”飛船從瓦勒普斯島美國航天局基地發射升空。“天鵝座”飛船正式為空間站運送物資。“天鵝座”飛船攜帶約1.26噸的食品、備用零部件和科學實驗設備,其中包括23種由美國和加拿大學生提供的科學實驗器材。
第二次發射2014年7月13日,美國軌道科學公司再次成功發射“天鵝座”太空飛船,第二次向國際空間站運送科學實驗設備、給養等物資。
參考資料本文發布于:2023-06-04 20:11:07,感謝您對本站的認可!
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