揭秘美国宇航局星座计划:开放新载人航天系统

北京时间2月23日消息，据国外媒体报道，按计划，航天飞机将于2010年全部退役，美宇航局因此在2005年实施了星座计划，开发新一代载人航天系统。以下图片将展现星座计划各部门的进展情况，包括“猎户座”乘员探索飞行器、战神1号和战神5号火箭以及它们的支持系统。

风洞试验

这张纹影照片拍摄于2008年10月28日，照片上是一次风洞试验，显示速度达到4.5马赫的战神5号重型运载火箭0.34比例模型上面的气流。纹影照片是用以形象化不同强度气流的方法，广泛用于航空工程学，拍摄物体周围的气流照片。

战神火箭1号运载火箭的同比例模型

这张照片是2006年7月14日在阿拉巴马州亨茨维尔市马歇尔太空飞行中心(MSFC)展示的战神火箭1号运载火箭的同比例模型，美宇航局利用其去设计、测试和评估硬件和相关系统。

测试战神1号试验火箭滚转操纵系统

美宇航局肯尼迪航天中心一处自燃维护设施内，一名技术人员在测试战神1号试验火箭滚转操纵系统(RoCS)时调整设备。滚转操纵系统维护模拟测试搜集的数据将用于帮助证明地面支持设备设计，验证维护条件和过程。为降低成本，满足工程进度需要，大多数用于滚转操纵系统维护的地面支持设备都继承了航天飞机遗产。这种高清晰维护模拟将给维护条件满足这种传统系统的条件提供必要信心。

战神1号火箭发动机测试

战神1号运载火箭第一级是一个由五部分构成的可重复使用的固体火箭助推器，设计源于航天飞机项目可重复使用固体火箭发动机，它使用一种称为聚丁二烯丙烯腈(PBAN)的固体推进剂。火箭的第二级或上段将采用J-2X主发动机，燃料则是液氧和液氢。这张高清录像照片显示的是，马歇尔太空飞行中心第 115试验台的一台40k内部氧化物J2X喷射器的试验点火，时间是在2007年9月9日。

猎户座飞船热屏蔽系统原型

2007年11月13日，波音先进网络和太空系统公司的材料和处理工程师伊丽莎白・楚(Elizabeth Chu)检查热防护系统制造示范装置。这一装置是为美宇航局“猎户座”乘员探索飞行器项目开发。波音先进网络和太空系统公司同美宇航局签署了开发热屏蔽系统原型的合同。热屏蔽系统可以在航天器结束探月和低地轨道任务返回地球大气层时保护宇航员免遭炽热气体的伤害。

肯尼迪航天中心新防雷击高塔

2008年11月25日，位于佛罗里达州的美宇航局肯尼迪航天中心39B发射台，吊车正准备将设备吊到新防雷击高塔上。这三个高塔每个高500 英尺，顶部还各有一个100英尺高的玻璃纤维桅杆，支撑一套重要的电线系统。这套经过改善的防雷击系统可以为高度堪比航天飞机的战神1号火箭提供更多的安全保护。B发射台是战神火箭首次发射的地方。

肯尼迪航天中心新防雷击塔鸟瞰图

对佛罗里达州美宇航局肯尼迪航天中心39B发射台新建防雷击高塔的鸟瞰图。左右两侧的两个高塔顶部有一个防雷击桅杆，中间一个高塔则没有。位于中央的是固定和旋转服务结构，以前用于航天飞机项目。最显眼的地方是一座可装30万加仑水的高塔，在航天飞机发射期间用以压抑震耳欲聋的噪音。

肯尼迪航天中心附近的野生动物保护区

佛罗里达州美宇航局肯尼迪航天中心附近梅里特岛(Merritt Island)国家野生动物保护区一片森林的雾霭。肯尼迪航天中心和这个动物保护区只隔了一条公路，保护区内有咸水河口、散发着盐味的沼泽、硬木吊床和松树林。

肯尼迪航天中心的黎明

美宇航局肯尼迪航天中心黎明的天空，此时，39B发射台上新建防雷击高塔清晰可见。

肯尼迪航天中心的降落伞翻新车间

在美宇航局肯尼迪航天中心的降落伞翻新车间，一台台机器正将一个彩色的主降落伞打包，主降落伞将用于战神1号试验火箭的测试飞行。新降落伞是红白蓝三色。战神火箭定于2009年7月从肯尼迪航天中心39B发射台发射，将测试同战神1火箭相关的硬件、设施和地面活动。

战神火箭降落伞测试

在这张高清照片中，战神火箭第一级返回降落伞的测试，于2007年9月9日在亚利桑那州尤马试验场进行。降落伞试验演示了一个三阶段展开顺序，包括使用轨道器拖拉降落伞适当地展开主降落伞。“猎户座”飞船的降落伞回收系统类似于阿波罗指令舱着陆时使用的系统，包括两个浮标、三名飞行员和三个主降落伞。

猎户座飞船测试时严重损毁

2008年7月31日，“猎户座”乘员探索飞行器模型装置在测试回收系统的降落伞系统期间严重损毁，当时，一个测试用降落伞未能适当充气，令降落伞系统失灵，造成了这次事故。未能打开的降落伞称为“程序降落伞”(programmer chute)，本来用于使测试飞行装置进入正确的测试条件。

猎户座飞船抛射发动机试验

2008年7月18日，“猎户座”乘员舱抛射发动机(Jettison Motor)的同比例火箭发动机在加州萨克拉门托航空喷射设施试验。这次试验有助于美宇航局“猎户座”抛射发动机的开发，抛射发动机用于在发射期间将飞船的发射逃逸系统与乘员舱分离。

战神1号试验火箭发射逃逸系统

2009年1月31日，战神1号试验火箭发射逃逸系统(launch abort system)运抵佛罗里达州美宇航局肯尼迪航天中心飞行器装配大楼。发射逃逸系统在战神火箭的最顶端，一旦发生运载火箭失灵事故，这套系统将为宇航员提供安全撤离。

战神1号试验火箭模拟乘员舱

2009年2月10日，美宇航局肯尼迪航天中心飞行器装配大楼，一名工人给战神1号试验火箭模拟乘员舱涂标识。彻底完工后，这个直径为16英尺的乘员舱将为宇航员提供居住场所和再入保护。

火箭发动机排气喷嘴

“喷嘴边缘荷载”(Nozzle side loads)是火箭发动机排气喷嘴的一项重要设计考虑，J-2X发动机当然也不能例外。边缘荷载即发动机喷嘴边缘承受的压力，在发动机启动和关闭时最严重。发动机启动时火箭的羽状废气会充满喷嘴，发动机关闭时羽状废气从喷嘴全部排空，向喷嘴壁施加不均匀的压力。马歇尔太空飞行中心喷嘴试验车间中的测试可以让普莱特和惠特尼洛克达因公司设计工程师总结这些边缘荷载的特点，将这次测试数据应用于电脑分析中，从而设计出可以承受边缘荷载的喷嘴。

用于翻新战神火箭的工作平台

2008年6月26日，C平台(Platform C)从美宇航局肯尼迪航天中心的飞行器装配大楼被运走，以便让技术人员在3号工位对星座计划的战神1号和战神5号火箭进行翻新。C平台将被拆毁。

载有火箭试验装置的车队

一队卡车驶离卡纳维拉尔角，前往美宇航局航天中心飞行器装配大楼4号工位，途经一个发射台。卡车上装载着战神1号试验火箭上段模拟装置，它们包着一层蓝色保护膜。模拟装置由11段构成，直径约18英尺。大多数片段的高度为10英尺左右，重量从1.8万至6万磅不等，总重量约45万磅。

战神1号试验火箭模拟乘员舱和发射逃逸系统

战神1号试验火箭模拟乘员舱和发射逃逸系统的飞行设备运抵美宇航局肯尼迪航天中心。这一设备将装在战神火箭的顶部。设备上近150个传感器将测量火箭顶部的气动力压和温度，汇总到飞行器加速度和攻击角落的测量数据中。这些数据将有助于美宇航局了解这一设计在飞行途中是否安全、平稳。

战神1号试验火箭上段模拟装置

在佛罗里达州美宇航局肯尼迪航天中心飞行器装配大楼4号工位内，工人们正确保吊车将战神1号试验火箭上段模拟装置安全地放到地上。这些模拟装置去年11月4日经由“德尔塔水手”号(Delta Mariner)运抵佛罗里达州卡纳维拉尔角。

战神1号火箭上段的人造铝板

这张照片仍旧来自高清视频，上面显示的是将用于战神1号火箭上段桶形装置的人造铝板。

战神1号试验火箭乘员舱模拟器等待测试

在佛罗里达州美宇航局肯尼迪航天中心飞行器装配大楼4号工位内，战神1号试验火箭乘员舱模拟器同其他火箭片段一样，在进一步测试和最终组装前被放到地上。

战神1号火箭的一个关键发动机

2008年9月11日，位于阿拉巴马州亨次维尔市的美宇航局马歇尔航天飞行中心工程师完成对新一代战神1号火箭一个关键发动机的第一轮测试。这个发动机是一个小型固体火箭发动机，用以帮助飞行器各级分离，提供必要的前进运动(forward motion)，促使燃料在战神1号火箭发射期间流向燃料箱底部。

鸟瞰战神1号试验火箭逃逸系统

对位于弗吉尼亚州汉普顿市的美宇航局兰利研究中心战神1号试验火箭乘员舱和发射逃逸系统(CM/LAS)的鸟瞰图。

战神1号火箭延伸裙板分离实验

2009年1月29日在犹他州普瑞蒙特瑞某地进行的战神1号试验火箭前延伸裙板(forward skirt extension)的分离实验。

发射控制中心的1号点火室

这张照片显示的是发射控制中心的1号点火室，房间内的老设备已经被搬走，美宇航局准备将其转变成一个支持战神火箭发射准备的场所。航天飞机处理过渡团队正为关闭1号点火室(简称FR1)做准备，届时，这个房间将移交星座计划。过渡团队的准备工作包括将目前放在1号点火室的所有电脑搬走，安装新设备，进行装修。这个房间最近更名为“杨/克里彭点火室”，以纪念“哥伦比亚”号航天飞机机长约翰・杨和飞行员罗伯特・克里彭 (Robert Crippen)1981年4月12日首次驾驶航天飞机飞行25周年这一重大事件。

发射控制中心的1号点火室内部

在美宇航局肯尼迪航天中心发射控制中心1号点火室 ，地上铺满了板子，这些是为2008年5月1日竖立设备架作准备。作为星座计划的一部分，焕然一新的1号点火室将用来支持未来的战神火箭发射。发射控制中心1号点火室的窗户正对着发射台。

有许多夜空中的神秘景象绚丽多彩，但人们会对它们是如何产生仍迷惑不解，以下是盘点全球五种神秘的天空景象，以及科学家对这些奇特现象的形成解释：

1月26日，奇异的光柱掠过美国爱达荷州维克托小镇的夜空，通常这样的神秘光柱现象是发生在极地地区。据悉，今年冬季由于受低纬度地区极低气温的影响，造就了类似极光的绚丽景象----如同无数七彩光柱从天空中垂直而下。

当自然光或人造光线(如图解所示)投射到接近地面的光滑平整的冰晶表面时，光线反射形成了我们所见到的光柱。当光源接近于地面时，光柱看上去是在悬浮的冰晶上方；当光线来源于太阳或月亮的时候，光柱看上去则是在其下方。

2000年2月，在加利福尼亚的塔霍湖(Lake Tahoe)，一条光柱在旭日的上方随之一同升起。虽然大多数的光柱是由人为光源发出的光线形成的，上图所示的日柱则是在严寒天气中日光通过数以百万的小冰晶的表面的散射所形成的。与类似表现的镜头耀斑(一种相机镜头的光学效应)不同，光柱是肉眼可见的。据大气光学网站称，通常在日落后逐渐伸长渐亮的垂直光纹可以呈现出红、黄、紫等不同色彩。

2006年11月20日，破裂状的光柱如同外星来客般照亮比利时阿思地区的夜空。　

据物理学家莱斯-考利(Les Cowley)在他的大气光学网站中的观点认为，在这种情况下，冰雾中的冰晶呈层状分布(如图所示)，而不是均匀分散的。这样，来自人为光源诸如路灯等的光线就折射成了空中的点线。

在拍自2004年1月、加拿大的安大略湖的这张全景相片中，高高的人造光柱很是引人注意。据摄影师劳里-康加斯(Lauri Kangas)描述说，拍照时，当地气温在零下24摄氏度，没有风，小冰晶如同细雨般从天空中洒落。极端严寒促进了光柱的形成，甚至车前灯的光都可以形成光柱。

2008年12月28日，在拉脱维亚的斯伽尔达(Sigulda)摄影师艾格尔-特鲁西斯(Aigar Truhins)拍摄到多彩的喇叭状光柱，当他的儿子看到这些照片时惊呼：“外星人来了！”

物理学家莱斯-考利(Les Cowley)称，在欧洲寒流期间，会形成大量的冰晶，这些喇叭状的光柱很可能是借助于细长冰晶形成的，而与地面呈平行关系的扁平冰晶更多的会形成钉子状光柱。