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SpaceX发射NASA撞击小行星的DART任务,平2020年发射纪录

本文分为两部分,第一部分介绍SpaceX猎鹰九号火箭今年的发射纪录,第二部分详细介绍DART任务。

发射时间:2021年11月24日14:20(BJT)

发射地点:范登堡空军基地4E发射场

发射火箭:猎鹰九号B1063.3

发射载荷:DART航天器

本次发射使用的是一枚三手猎鹰火箭,一级火箭在Of Course I Still Love You驳船上回收。本次发射是2021年SpaceX猎鹰九号的第26次发射,值得注意的是26次发射中SpaceX仅用了一枚新火箭,其他均为重复使用的旧火箭。

本次发射是SpaceX猎鹰九号火箭第一次发射深空探测轨道的航天器

2021年SpaceX猎鹰火箭发射次数平2020年纪录

本次发射后SpaceX公司将追平公司在一年中发射次数最多的记录。12月1日猎鹰9号的另一次发射将打破这一记录。

在庞大的整流罩中,DART显得如此渺小和孤独。本次发射,猎鹰九号将把DART航天器送入直接飞向Didymos双小行星系统的轨道

截止到12月底,目前至少还有4次猎鹰9号发射任务,4次全部来自佛罗里达州的太空海岸。如果条件允许,在这4次发射的间歇中可能会插入两次星链卫星的发射任务。

2021年SpaceX公司以猎鹰9号快节奏的发射开始。在2021年上半年发射了20次,平均每9天发射一次

SpaceX 今年的第26次猎鹰9号发射:北京时间11月24日从加利福尼亚州的范登堡空军基地发射。这次飞行部署美国宇航局的双小行星重定向测试,DART,航天器逃离地球进入深空轨道。

美国宇航局的双小行星重定向测试,DART航天器发射前在太空探索技术公司位于范登堡空军基地的设施处理

今年下半年 SpaceX 的发射速度有所放缓,主要是因为新一代待带有激光通信终端的 Starlink 卫星的发布导致星链发射速度放缓。随着新的星链 卫星现在正从 SpaceX 位于雷德蒙德的工厂中不断制造出来,SpaceX 计划在2021年的最后几周内加快步伐,再发射1~2次。

上周,SpaceX在美国佛罗里达州发射了两枚猎鹰9号,将4名宇航员送入国际空间站,并将一批53颗星链互联网卫星送入轨道。SpaceX 公司建立起商业低轨、全球宽带网络星座,星链的总发射数量达到了1844颗

SpaceX 2021年猎鹰9号发射次数达到26次;2020年全年猎鹰9号发射次数为26次,这是截止目前 SpaceX 一年中执行发射次数最多的一年。2020年的26次猎鹰9号发射中,有一次是对 SpaceX 的载人龙飞船进行的大气层中止逃逸试验,没有进入轨道。

DART 发射后,第27次猎鹰9号发射将从卡纳维拉尔角发射32批星链卫星。这次任务将打破一年中 SpaceX 猎鹰9号发射次数的记录,暂定于12月1日北京时间14:36从卡纳维拉尔角40号发射台发射。

第28次发射将是NASA的 X射线成像偏振探测器,或 IXPE任务,任务北京时间12月9日14:00肯尼迪航天中心39A发射台发射。

第29次发射:SpaceX 公司计划北京时间12月19日11:58从卡纳维拉尔角的40号发射台向地球同步转移轨道发射一颗名为 Turksat 5B 的土耳其通信卫星。今年SpaceX猎鹰九号的首次发射任务为土耳其的Turksat 5A通信卫星。

第30次发射:北京时间12月21日18:06, SpaceX 公司将用猎鹰9号火箭从肯尼迪航天中心39A发射台将一艘龙货运飞船送入轨道,执行前往国际空间站的货运补给任务。这次任务将是 SpaceX 公司第24次前往国际空间站的货运任务——CRS-24。

按照计划,12月份可能还有两次星链发射,一次从加利福尼亚发射,一次从佛罗里达发射。但是 SpaceX 公司通常在发射日期前几周甚至几天才公布其星链任务的日程表。

DART任务介绍

DART任务全过程视频

DART的全称是Double Asteroid Redirection Test,即双重小行星重定向测试。DART是一个设计用来撞击小行星的航天器,DART选择撞击的小行星不会对地球构成威胁。这个撞击小行星的任务,主要测试未来发现威胁地球的小行星时,采用将航天器撞击小行星的方法是否可以改变小行星的轨道。

(一)任务介绍

DART 是有史以来第一个致力于研究和演示“通过动力撞击改变小行星在太空中运动轨迹”的一种小行星重定向方法的飞行任务。DART 航天器故意撞击一颗对地球没有威胁的小行星,以改变其速度和路径。

DART 的撞击目标是Didymos双星系统 ,由直径大约780米的“ Didymos”和大约160米大小、围绕 Didymos 旋转的“ Dimorphos”组成。DART 将撞击 Dimorphos 以改变其在双星系统内的轨道。

DART 调查小组将把 DART对Dimorphos 的动力学撞击结果与对撞击小行星高度详细的计算机模拟结果进行对比。这样做将评估这种方法的有效性,并评估如何最好地将其应用于未来的行星防御场景,以及计算机模拟的准确性和计算机模拟反映真实小行星行为的程度。

DART 是对对小行星的动力学撞击和观察小行星反应能力的一项测试任务。在 DART 与其目标小行星 Dimorphos 进行动力学撞击之后,一个调查小组将使用地球上的望远镜测量撞击对小行星在太空中运动的影响程度。

DART的任务目标:

演示与 Dimorphos 的动力学碰撞;

改变 Dimorphos 的双星轨道周期;

利用地面望远镜观测来测量撞击前后 Dimorphos的轨道周期变化;

测量撞击和由此产生的喷射物对 Dimorphos 的影响。

DART任务介绍视频:

(二)设计与建造

DART航天器属性

DART由位于马里兰州的约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)建造并操作,由美国宇航局行星防御协调办公室(PDCO)指挥。

APL开发的小天体机动自主实时导航系统(SMART Nav,Small-body Maneuvering Autonomous Real Time Navigation)允许 DART 航天器在没有操作员协助的情况下实现自主导航。SMART Nav 利用机载 DRACO 成像仪和制导、导航和控制系统(GNC)具备了自主光学导航能力,能够识别和区分 Didymos 和 Dimormos双星,然后在撞击前的最后四个小时自主指挥和操纵航天器。

DART任务还将演示新的太阳能电池阵列技术。APL开发的太阳能电池采用旋转展开的方式(Roll-Out Solar Arrays,ROSA),反射式聚光器提供的能量是标准太阳能电池阵列的三倍,发电效率特别高。

此外,DART 还在测试 NASA 的改进氙推进器技术-商用版(NEXT-C),这是一个由 NASA 的格伦研究中心和喷气飞机-洛克达因研究中心开发的电能离子推进系统。虽然 NEXT-C 不是DART的主推进系统,但它可以进行飞行测试,并展示它在未来深空任务中的潜在应用。

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  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20211124A05ZDL00?refer=cp_1026
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