众筹十万美元搞火箭，搞研发全靠志愿者！这个“草根”航天组织已经开启载人测试

大数据文摘出品

载人航天从国家主导，到民营参与，到现在已经发展到众筹阶段了。

Copenhagen Suborbitals（哥本哈根亚轨道）基金会作为世界上第一个众筹型的载人航天项目，仅仅通过来自世界各地的数百名慷慨的捐助者每年提供的近10万美元的资金，已经完成了飞向太空的第一步。

2018年8月，一枚由哥本哈根亚轨道自主研发的6.7米高的Nexø II火箭成功飞升到6500米的高度并完好无损地通过降落伞返回。

这个项目除了资金靠募集，研发人员和工作人员也由各种各样的志愿者组成，有工程师，也有跳伞爱好者。

他们的计划是10年后完成第一次载人航天任务，目前第一个载人航天火箭Spica已经准备开始测试了。

Spica载人火箭正在进行中，发动机矢量系统由21岁本科生设计

2018年的Nexø II任务证明了哥本哈根亚轨道的设计和技术基本上是健全的，现在哥本哈根亚轨道正在进行的是面向载人的Spica火箭。

因为加上了乘员舱，Spica火箭将有13米高，总升空重量为4000公斤，其中2600公斤为燃料。它将以相当大的优势成为业余人士制造的最大的火箭。

它的核心，100-kN的BPM100发动机，使用了此前BPM5所掌握的技术，并做了一些改进。像之前的设计一样，它使用回热冷却，其中一些推进剂通过燃烧室周围的通道来限制发动机的温度。

为了将燃料推入燃烧室，它结合了飞行第一阶段的简单压力排放方法和DPR系统，从而更好地控制火箭的推力。

另一个重大的改动是将此前Nexø II的喷头式燃油喷射器转换为同轴涡流燃油喷射器。

据哥本哈根亚轨道介绍，他们将很快开始建造一个全尺寸的BMP100发动机，这将最终纳入一个新的制导系统的火箭。

全新的火箭发动机系统还具备矢量设计，可通过旋转整个发动机来控制推力矢量，并且，这个矢量系统是由来自荷兰的21岁本科生Jop Nijenhuis设计和测试的，他的矢量发动机设计是他的本科毕业论文。

导航、降落和载人舱，一切都已就绪

Spica载人火箭使用的制导、导航和控制（GNC）计算机与 Nexø火箭上使用的相同。

另一个新的挑战是太空舱，一旦太空舱与火箭分离，控制人员将不得不独立控制每个部件，以便按照预定的方向将它们带回地球。

当分离发生时，这两个部件的GNC计算机将需要了解最佳飞行的参数已经改变，但是从软件的角度来看，这只是一个小问题，目前已经被一个同样年轻的志愿者解决。比安卡 · 戴安娜用一架无人机在测试这种新的导航系统软件。

降落伞的设计也是重要的一部分，因为需要依靠它回收火箭和载人舱。为了获得更稳定、更结实的效果，降落伞设计人员需要制作一个直径1.24米的降落伞，上面有27条带子，分别穿过12个面板，每个面板有三个地方连接。所以在第一个样品上，他就要缝制972个连接，一个完整的版本将包括7920个连接点。

然后就是乘员舱。哥本哈根亚轨道已经测试了两个乘员舱: 2011年的第谷·布拉赫号和2012年的第谷深空号。下一代的Spica乘员舱不会很宽敞，但足够容纳一名宇航员，他将在15分钟的飞行中保持坐姿（并进行两小时的飞行前检查）。

目前来看，Spica载人航天系统的所有部件都已就绪，剩下的将是不断进行测试。

Spica的第一次测试原本打算在2021年夏天进行，但是由于2019冠状病毒，这个计划被推迟了好几个月。现在的计划是希望在2022年夏天进行测试发射，第一次测试火箭将达到30至50公里的高度。

如果这次飞行成功，在下一次测试中，Spica 将携带更多的燃料，飞得更高。

至于如何每年只花费10万美元就能完成这样的壮举，来自哥本哈根轨道的麦兹 · 斯坦法特表示：

“我们通过尽可能多地购买标准的现成部件来降低成本，当我们需要定制设计时，我们很幸运地与那些给予我们大幅折扣以支持我们项目的公司合作。我们从国际水域发射，所以我们不需要支付发射设备。当我们前往博恩霍尔姆岛参加发射时，每个志愿者都按自己的方式支付费用，我们住在港口附近的一个体育俱乐部里，睡在地板上的垫子上，在更衣室里洗澡。”