美国宇航局即将发射的“月球门户(Lunar Gateway)”空间站将围绕月球轨道运行,它将严重依赖其动力和推进元件(PPE)提供能量并维持其轨道运行。目前正在由Maxar技术公司开发,PPE使用太阳能电力推进来有效地为空间站提供动力。该系统旨在显著减少对推进剂的需求,将与“门户”的居住模块集成,并发射用于支持深空探测和未来的“阿尔忒弥斯”火星任务。
由于宇航员在“门户”上生活和工作,以实现对深空的持续探索和研究,“门户”的动力和推进元件(PPE)将使他们的努力成为可能。PPE是月球前哨站的基本组成部分,也是有史以来最强大的太阳能电动航天器,它将为门户提供电力,并使其能够保持其独特的绕月轨道。
“门户”将是人类在月球轨道上的第一个空间站,也是美国宇航局“阿尔忒弥斯”任务的重要组成部分。宇航员在“门户”上生活和工作,以实现对深空的持续探索和研究,动力和推进元件(PPE)将使他们的努力成为可能。PPE是月球前哨站的基本组成部分,也是有史以来最强大的太阳能电动航天器,它将为门户提供电力,并使其能够保持其独特的绕月轨道。
美国宇航局位于克利夫兰的格伦研究中心领导该机构与Maxar技术公司的合作,设计和建造PPE,开发下一代技术和能力,使阿尔忒弥斯任务成为可能,并为人类火星任务做准备。
PPE是如何工作的?
PPE将产生60千瓦的电力,为“门户”的子系统及其太阳能电力推进(SEP)系统提供动力,使空间站保持在绕月轨道上。PPE利用了过去成功的电力推进任务的技术进步 —— 比如最近的DART任务 —— 来帮助NASA突破深空可能性的界限。
PPE的SEP系统提供了更高的燃油经济性,使更低成本的任务可以携带更多的货物。这是因为航天器的推进剂质量可以通过增加来自太阳的能量而减少90%。
一旦部署,PPE的两个大型瑜伽垫状太阳能电池阵列 —— 大约是足球场的边区大小 —— 将产生能量来电离和加速氙气,使用传统化学推进系统所需推进剂的十分之一。
作为“门户”的动力装置,PPE将提供空间站、月球表面和地球之间的高速通信能力。
个人防护装备只是门户的一个要素,但它是基础。为了形成最初的“门户”空间站,PPE将与“门户”的居住和后勤前哨(HALO)模块集成,宇航员将在那里生活、工作并为月球表面任务做准备。PPE和HALO将在美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心会合,由SpaceX公司的猎鹰重型火箭发射,并将花费大约一年的时间穿越深空,然后进入一个独特的近直线环绕月球的光环轨道。
随着加拿大航天局、欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构提供的元件和模块的增加,“门户”支持更长时间绕月任务的能力将得到扩展,所有这些都将从PPE获取电力。由于“门户”使人类能够进入月球并提供开发新能力的机会,PPE将为阿尔忒弥斯任务提供动力,并为人类探索火星铺平道路。
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