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太空气球:历史

毕格罗航空航天公司的工程师们通过使用一组可扩展模块将其引导到月球表面,看到了一个即时的月球基地。

人类最古老的飞行技术,气球,在太空时代开始时被证明是有用的,50年前帮助发射了世界上第一颗通信卫星“回声1号”。

现在,充气结构正在太空中复苏,例如,它们是毕格罗航空航天公司建造第一个私人空间站的新努力的基础。

毕格罗航空航天公司华盛顿特区运营和业务增长主管迈克·戈尔德表示:“我们正努力从Echowas迈出下一步。”“我们将利用可扩展的技术进入近地轨道及更远的地方。”

Echo-1及以上

世界上第一颗通信卫星也是世界上第一个充气卫星——100英尺(30米)宽的银色塑料聚酯薄膜气球。

这颗巨大的“卫星”在距离地球约1000英里(1600公里)的高空飞行,充当了一个镜子。科学家们将无线电信号反射出去,通过卫星转播了第一次语音通信,通过卫星进行了第一次海岸到海岸的电话通话,并通过卫星传输了第一张图像。

尽管传递反射信号的卫星很快就失宠了,取而代之的是主动传输信号的卫星,但美国国家航空航天局还是追求充气式太空站的想法。

史密森尼国家航空航天博物馆的太空史馆长罗杰·劳纽斯说:“人们谈论充气结构已经有很长很长一段时间了,它们是有趣的概念。”“人们在50年代谈论他们,60年代做了很多研究。”

太空推杆的挑战在于,它们可能既大又重。充气式结构有助于解决这两个问题,其部件相对较轻,可以在火箭上有限的空间内缩小尺寸,并在进入轨道后膨胀。

戈尔德说:“充气结构的基本优势,或者说,我们更喜欢的是,可膨胀系统的基本优势仍然存在。”“你可以将大量体积放入细长的火箭整流罩中,从而节省质量和成本。”

美国国家航空航天局甚至委托轮胎制造商固特异制造充气空间站的原型,它就像一个大橡胶内胎。尽管如此,“主要担心的是微陨石会撞击它们并使其放气,”Launius说。“它们在20世纪60年代末被遗弃。”

气球的升起

充气结构的复兴始于20世纪90年代,这要归功于合成织物的进步。Launius说:“Kevlar和其他复合材料比聚酯薄膜气球更坚固耐用。”

目前,毕格罗航天公司已经有两个完全充气的空间站模块原型在轨道上。2014年,该公司计划发射真正的模块,将其组装成第一个私人空间站。两年后,第二个车站计划紧随其后。

太空企业家RobertBigelow,Bigelow Aerospace的创始人,除了轨道上的充气站之外,他还设想了充气月球基地。

美国国家航空航天局已经在南极测试了一个可充气月球基地原型,并于今年发起了一场竞赛,让研究人员设计出适合太空或另一个世界生活的最佳充气房屋。美国国家航空航天局的科学家甚至表示,这种充气舱可能是未来小行星和火星任务的一部分。

Launius说:“当涉及到可膨胀结构时,我们几乎已经克服了关于微陨石和轨道碎片放气以及它们膨胀过快和爆炸的潜在危险的抱怨。”

戈尔德说:“任何对近地轨道以外、拉格朗日点、月球或火星太空发展的描述都涉及到可扩展的太空栖息地。”滞后点是太空中物体引力牵引平衡的位置,使航天器能够占据空间站的位置。地球周围有五个拉格朗日点。

“可扩展结构是栖息地进化的下一个合乎逻辑的步骤。关于这项技术有很多问题,也有很多批评者,他们中的很多人认为我们的结构无法在发射环境中生存下来,更不用说在太空中了。到目前为止,我们的工作实现了我们对它们的期望。”


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