据美国防务新闻网2016年4月13日报道,4月13日,美国联合发射联盟(ULA)在第32届航天研讨会上表示,下一代“火神”火箭的“先进通用渐进级”(ACES)上面级将能够在太空中补给燃料,这将为在轨组装和其他复杂的空间任务带来新机会。
ULA总裁兼首席执行官托里•布鲁诺表示,目前大部分航天公司都致力于重复使用火箭第一级,例如,SpaceX公司近期实现了“猎鹰”9火箭在海上驳船的回收。分析专家认为,如果可靠性得到验证,可重复使用火箭第一级的概念可改变航天运输市场,将航天发射成本降低到前所未有的水平。而ULA将采用一种不同的方法,计划重复使用火箭的上面级。ULA近期的重要优先事项是从“半人马座”上面级过渡到ACES上面级。不同于在抵达空间之前落回地面的第一级,上面级将抵达轨道。布鲁诺表示,并不计划使火箭返回地面再重复使用,而是希望将其留在太空。
“宇宙神”5火箭的“半人马座”上面级可在太空中运行大约7或8个小时,使火箭可直接将航天器发送至地球同步轨道。下一代“火神”火箭将采用ACES上面级,该上面级能够使用其初始负载的推进剂在轨运行7或8天。这将允许ACES上面级在太空中执行多次任务,如交会和抵近,甚至通过补给燃料以进一步延长其使用寿命。ULA计划在太空中建立ACES上面级编队,能使用过多燃料相互补给燃料。布鲁诺称,这意味着能用其执行多次任务,能进行交会,并且还可在太空中补给燃料以实现永远使用。
这种能力将为多种复杂的空间任务带来新机会,如“分布式运输”,将航天器分成几个部分发射,然后在太空中组装。这将真正改变进入空间的方式,实现在太空中建造巨大结构和基础设施的能力。布鲁诺预计,使用“半人马座”上面级的“火神”火箭将在2019年首次发射。经过迭代,使用ACES上面级的“火神”火箭将2024年左右可用。
“火神”火箭的设计最终将能够抛投其第一级发动机,发动机模块将在高速落回地球的过程中由超圆锥面的隔热罩防护,随后展开降落伞并被在半空中等待的直升机捕获。布鲁诺表示,如果不用付出任何成本就能重复使用第一级,那么可能使航天发射成本降低25-30%,但这一过程并不是免费的。他表示,必须重复使用大约10次才能收回与建造和回收助推级相关的制造和后勤成本,但这是无意义的,因为目标是为了省钱,所以必须重复使用大约15次。布鲁诺还认为,发动机是火箭最复杂且最昂贵的部分,而大部分重量在于较低成本的燃料箱。
通常“宇宙神”5的单次任务成本在1.6亿美元以上,“火神”火箭的目标是将单次发射成本维持在1亿美元左右。“火神”火箭当前不会集成可重复使用发动机子级,该能力的集成将作为ULA向下一代航天发射系统过渡的第三步工作,计划在2019-2024年之间开始。(冯云皓 编译)