SpaceX公司的货运龙飞船从佛罗里达发射一天半后,将于周四在国际空间站对接,运送新鲜食品、实验仪器、立方体卫星和一套美国军事技术演示有效载荷。
“龙”号补给飞船和空间站“和谐”号太空舱之间的自动连接计划于美国东部时间周四上午7点28分(格林尼治标准时间1128)进行,此前该任务于周二晚上在美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心由“猎鹰9号”火箭发射。
这次任务是SpaceX公司第27次向国际空间站进行补给飞行,它的抵达继续了轨道上宇航员的繁忙活动。美国国家航空航天局宇航员伍迪·霍伯格正在监视“龙”飞船的接近和对接,随时准备通过空间站内的控制面板发出停止或中止交会的命令。
可重复使用的“龙”号宇宙飞船将于周四抵达国际空间站,这是它第三次访问国际空间站。根据与NASA签订的价值数十亿美元的商业补给服务合同,SpaceX于2012年开始向空间站发射货物任务。
本月早些时候,SpaceX公司的Crew Dragon飞船搭载了包括霍伯格在内的四名新机组人员发射到空间站,开始为期六个月的探险,取代了周六晚上乘坐单独的Crew Dragon太空舱返回地球的四名空间站居民。
在接下来的几个月里,美国宇航局及其商业合作伙伴计划向国际空间站派出两次短期宇航员任务,这是首次宇航员乘坐波音公司的“星际飞船”载人舱执行任务,还有一次完全私人的任务,由两名美国人和两名沙特阿拉伯宇航员乘坐SpaceX公司的“crew Dragon”载人飞船执行任务。每次任务都将在该哨所停留一周到10天。
诺斯罗普·格鲁曼公司的一艘无人驾驶的天鹅座补给船将于今年春天晚些时候从弗吉尼亚州发射到空间站,俄罗斯航天局计划于3月28日将一艘受损的联盟号飞船从空间站返回地球。去年12月,联盟号MS-22宇宙飞船泄漏了所有冷却液,将在没有机组人员的情况下着陆,俄罗斯工程师仍在调查这一事件。
上个月,俄罗斯发射了一架替代的联盟号,以便在今年晚些时候为原本预计乘坐联盟号MS-22返回地球的三名宇航员提供返回家园的机会。
目前在国际空间站的第68探险队由俄罗斯指挥官谢尔盖·普罗科皮耶夫领导,俄罗斯宇航员德米特里·彼得林和安德烈·费迪亚耶夫、美国宇航员弗兰克·卢比奥、史蒂夫·鲍文、伍迪·霍伯格和阿拉伯联合酋长国宇航员苏丹·阿内亚迪也加入了他的队伍。
对接后,空间站上的宇航员将打开舱门,开始打开“龙”号飞船的加压舱内的货物,而空间站上由加拿大制造的机械臂将伸进飞船的非加压行李箱,取出一个半吨重的科学技术演示实验包,该包由美国军方的太空测试计划赞助。
据美国宇航局称,这艘无人驾驶的货运飞船满载6288磅(2852公斤)的物资和实验品。近一半的有效载荷质量由研究调查组成,宇航员用品和空间站系统的硬件也装载在“龙”飞船上。
美国宇航局国际空间站项目运输一体化经理菲尔·邓普西说,空间站上的7名宇航员将收到一批新鲜食品,包括苹果、蓝莓、圣女果和奶酪。
美国宇航局负责空间站项目的副首席科学家梅根·埃弗雷特说,CRS-27任务携带的设备可以支持大约60项新的科学调查和技术演示实验。大多数研究有效载荷都装在龙飞船的加压舱内。
埃弗雷特说:“通过这些调查,我们期待着有影响力的科学成果,以推进人类在太空和地球上的技术探索。”
内部实验包括美国国立卫生研究院和国际空间站国家实验室的两项调查,研究临床批准的药物和新疗法是否能抵消太空飞行微重力环境引起的心脏细胞和组织变化。
来自休斯顿地区高中的学生也将他们组装的独脚相机支架送到了空间站,这是美国宇航局赞助的教育计划的一部分。这五个单脚支架对空间站上的宇航员有实际应用,他们报告说,在空间站内部拍摄时,很难定位漂浮在模块中间的相机。
美国宇航局艾姆斯研究中心在CRS-27任务中进行的一项实验将研究新技术,从而使更好的系统能够从空间站内的空气中去除二氧化碳。该实验将研究一种利用毛细管力控制液体的方法,这是一个垫脚石,可以帮助开发更有效的基于液体的二氧化碳去除系统,用于微重力环境,类似于潜艇上使用的技术。
欧洲航天局的生物膜实验将使科学家能够评估太空中细菌生物膜的形成。生物膜是微生物的组合,产生耐清洁的黏糊糊的材料,可以损坏设备,并可能导致感染。欧洲科学家正在研究可以抑制生物膜生长的不同类型的抗菌表面。
埃弗雷特说:“这些结果将直接指导未来航天器选择具有抗菌性能的材料。”
同样在CRS-27任务上进行的一项日本实验将利用空间站外的支架将细菌和苔藓孢子暴露在太空的恶劣环境中。
埃弗雷特说:“这次调查的目标是研究太空生命的起源、运输和生存。”
军方的STP-H9有效载荷被固定在“龙”飞船的尾部行李箱内。在与空间站对接后,实验室的加拿大制造的机械臂将伸进行李箱抓住STP-H9包裹,然后将其安装在日本Kibo实验室模块外的一个端口上,至少运行一年。
STP- h9有效载荷是在国际空间站外进行实验的第七个军事空间测试计划包,此前有两个类似的STP实验平台在航天飞机上飞行。NASA在任务完成后处理STP有效载荷,将它们返回大气层,在龙飞船的消耗性行李箱部分燃烧,而可重复使用的货舱则通过降落伞在海上软性溅落。
STP-H9有效载荷的实验包括由海军研究实验室开发的空间激光功率束演示。
太空无线能量激光链路(简称SWELL)实验将尝试在封装在5.7英尺长(1.7米)管中的激光发射器和接收器之间建立光功率传输链路。该实验是激光能量传输技术的进步,该技术以电磁波的形式传输能量,而不传输质量。
利用电磁波传输电能意味着电力可以以光速从一个地方传送到另一个地方。NRL表示,激光能量传输的可行性和安全性已经在地面上得到了证实。
太空实验的应用可能涉及从卫星到太空的电力传输,从太空发电机将能量传回地球以供地面使用,或者支持探索月球上永久阴影陨石坑的任务。最终,能量传输可以用来推动宇宙飞船以创纪录的速度探索星际空间。
但到目前为止,还没有轨道上的能量传输演示测试过在一米以上的范围内传输能量的能力,端到端效率超过1%。SWELL实验旨在做到这一点,并将收集硬件在太空环境中的表现数据。
电子工程师、SWELL首席研究员保罗·贾菲(Paul Jaffe)在一份声明中说:“通过这项适度的实验,我们将确定开发更大功率和更远距离太空连接的关键重点领域。”“通过使用激光发射器和光伏接收器,将建立电力传输链路,为快速、有弹性和灵活的能源传输系统铺平道路。”
美国军方在空军的X-37B太空飞机上测试了一项基于微波的能量传输技术,该飞机从2020年到去年一直在轨道上运行。STP-H9有效载荷包上的激光实验将探索一种从太空向地面传输能量的不同方式。
海军研究实验室SWELL项目经理Chris DePuma表示:“这是将这种能力扩展到太空、月球和行星应用的下一步。”“电力传输有望成为月球和太空其他地方电力分配的关键推手。”
贾菲说:“电力传输也可以用于为地球和地球周围分配电力,包括从太空中收集太阳能的卫星。”SWELL是进入这个新领域的下一步。”
军方STP-H9有效载荷的其他实验包括来自空军学院的电力推进静电分析仪,以及来自NRL的中子辐射探测仪器和可变电压离子保护实验。
在STP-H9平台上的另一个NRL实验是表征下层电离层和产生散状e的实验,或称ECLIPSE,将测量电离层的条件,电离层是上层大气的一层,太阳辐射可以破坏无线电通信。
STP-H9有效载荷上的Glowbug仪器也是由NRL在NASA的支持下管理的,是一个微型伽马射线望远镜,旨在探测遥远宇宙中超能量爆炸发出的宇宙射线,称为伽马射线爆发。“萤火虫”还将尝试探测地球上雷暴产生的神秘伽马射线。
NASA戈达德太空飞行中心与空军研究实验室和航空航天公司合作,开展了一项名为“SpaceCube Edge Node Intelligent Collaboration”的技术演示调查,将利用AI微芯片评估人工智能和机器学习技术。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)的一项名为“恒星掩星超时间成像有效载荷”(Stellar Occultation Hypertemporal Imaging Payload)的实验将测试一种高分辨率、高帧率的相机,这种相机可以用于未来的太空任务,通过观察空气如何弯曲或折射恒星穿过大气层的光线,来测量大气温度分布。
CRS-27任务将于4月中旬结束,SpaceX的“龙”飞船将于4月中旬返回地球,在佛罗里达海岸附近溅落,带回大量研究标本、需要翻新的设备和空间站不再需要的硬件。