呼風(fēng)喚雨◇讓消費(fèi)者看見(jiàn)品質(zhì)更好的產(chǎn)品
作者 | 張雪松
在美國(guó)重返月球的載人登月計(jì)劃中,月球軌道空間站/深空門(mén)戶(hù)站是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)施,而PPE是深空門(mén)戶(hù)站(DSG)的第一個(gè)組成單元,現(xiàn)在PPE項(xiàng)目正式發(fā)布合同競(jìng)標(biāo)結(jié)果,宣告著美國(guó)載人登月計(jì)劃終于脫離了紙面,踏踏實(shí)實(shí)的邁出了第一步。
能源推進(jìn)單元(PPE)這個(gè)名字對(duì)很多人來(lái)說(shuō)都很陌生,但要說(shuō)它的起源可能很多人都會(huì)恍然大悟。上一任美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬終止了重返月球的登月計(jì)劃,那么NASA載人航天去向何方就成了一個(gè)難題,載人登火的宏偉大業(yè)是終極目標(biāo),但它實(shí)在太遠(yuǎn)了,于是又提出2020年代中期登陸小行星的目標(biāo),然而前去數(shù)百萬(wàn)公里外的小行星并不輕松,加州理工大學(xué)的凱克研究所提出了捕捉小行星的計(jì)劃,打開(kāi)了一扇新的大門(mén)。
NASA按照奧巴馬登陸小行星的目標(biāo),提出我們干脆捕捉一個(gè)小行星進(jìn)入月球軌道,然后載人探索的主意,也算是實(shí)現(xiàn)了登陸小行星的目標(biāo),這就是小行星重定向項(xiàng)目(ARM),ARM使用的捕捉航天器就是一個(gè)大功率太陽(yáng)能電推航天器。后來(lái)隨著特朗普上臺(tái),美國(guó)載人航天又轉(zhuǎn)向載人登月,而ARM中的電推捕捉航天器搖身一變成了能源推進(jìn)單元,也算是物盡其用了。
ARM電推捕捉航天器
PPE是一個(gè)50千瓦級(jí)的太陽(yáng)能電推模塊,設(shè)計(jì)壽命為15年,它將為深空門(mén)戶(hù)站提供關(guān)鍵的軌道機(jī)動(dòng)能力,還具備再次加注電推工質(zhì)的能力。2017年7月NASA發(fā)布了PPE項(xiàng)目的信息邀請(qǐng)書(shū),美國(guó)波音公司、洛馬公司、內(nèi)華達(dá)山脈公司、軌道ATK公司以及勞拉公司(SSL)都各自拿出方案參與競(jìng)爭(zhēng),力爭(zhēng)在深空門(mén)戶(hù)站的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。
PPE項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)很激烈
Maxar公司的PPE概念圖
PPE原計(jì)劃在獵戶(hù)座飛船的EM 2發(fā)射任務(wù)中搭載,但這意味著EM 2就要使用大型探索上面級(jí)(EUS),而SLS Block 1這個(gè)基本型號(hào)首飛還在不斷推遲,NASA只好決定改為使用商業(yè)火箭在2022年單獨(dú)發(fā)射升空,從而降低了對(duì)SLS火箭研制進(jìn)度的要求。
PPE項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)的幾家公司各有所長(zhǎng),不過(guò)勞拉公司在靜止軌道商業(yè)通信衛(wèi)星市場(chǎng)上占據(jù)很大優(yōu)勢(shì),截至2018年初生產(chǎn)發(fā)射了86顆LS-1300平臺(tái)衛(wèi)星,其中30顆是電推衛(wèi)星,19顆衛(wèi)星的發(fā)電能力超過(guò)20千瓦,如果截止當(dāng)前更有多達(dá)36顆電推衛(wèi)星。NASA探測(cè)金屬小行星的Psyche探測(cè)器就由勞拉公司在成熟的LS-1300平臺(tái)基礎(chǔ)上研制。
面對(duì)PPE這種太陽(yáng)能電推平臺(tái)的競(jìng)爭(zhēng),勞拉雖然是加拿大公司,但仍然有不小的優(yōu)勢(shì)。2017年10月加拿大MDA公司和美國(guó)數(shù)字地球公司合并為Maxar公司,勞拉公司也隨著母公司MDA成為Maxar公司的一部分,Maxar公司后來(lái)業(yè)務(wù)和資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)總部轉(zhuǎn)移到美國(guó)舊金山,成為一家美國(guó)公司,競(jìng)爭(zhēng)PPE就更少了一層玻璃天花板,鎖定勝利并沒(méi)有太大懸念。
有趣的是,Maxar公司為了利潤(rùn)報(bào)表好看,曾計(jì)劃出售靜止軌道通信衛(wèi)星業(yè)務(wù),不過(guò)后來(lái)因?yàn)闆](méi)有找到買(mǎi)家無(wú)疾而終。塞翁失馬焉知非福,現(xiàn)在Maxar公司憑借勞拉公司在LS-1300通信衛(wèi)星上的豐富經(jīng)驗(yàn),贏得了PPE項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng),拿到了價(jià)值3.75億美元的合同,今天股價(jià)暴漲了超過(guò)13%。
Maxar股票大漲
根據(jù)NASA的新聞,這個(gè)固定價(jià)格合同首先開(kāi)始12個(gè)月的設(shè)計(jì),接下來(lái)NASA視情況開(kāi)始時(shí)間不等的后續(xù)合作。PPE將于2022年末發(fā)射升空,在Maxar公司控制下進(jìn)行最長(zhǎng)1年的飛行演示,然后NASA可能直接將航天器作為深空門(mén)戶(hù)站的第一個(gè)模塊。根據(jù)目前的報(bào)道,Maxar公司將使用LS-1300平臺(tái)衍生出PPE模塊,而太陽(yáng)翼不會(huì)使用現(xiàn)有商業(yè)衛(wèi)星的配置,而是使用最先進(jìn)的ROSA柔性展開(kāi)式太陽(yáng)能電池板,2017年ROSA已經(jīng)在國(guó)際空間站上進(jìn)行了展開(kāi)試驗(yàn),它的重量更輕、功率密度更高,能有效降低PPE太陽(yáng)翼的重量。
門(mén)戶(hù)站第一階段概念圖
2022年P(guān)PE的發(fā)射將拉開(kāi)深空門(mén)戶(hù)站(DSG)建造的序幕,而NASA重返月球的阿爾忒彌斯(Artemis)計(jì)劃也正快馬加鞭地進(jìn)行著。根據(jù)NASA最近公布的消息,獵戶(hù)座飛船原來(lái)的探索任務(wù)編號(hào)變?yōu)榘栠瘡浰梗瓉?lái)的EM 1就成了Artemis 1任務(wù),而門(mén)戶(hù)站建造也并入阿爾忒彌斯登月計(jì)劃。2020年NASA很可能實(shí)現(xiàn)SLS火箭首飛,執(zhí)行Artemis 1任務(wù),整合測(cè)試SLS火箭和獵戶(hù)座飛船的實(shí)際表現(xiàn);2022年的Artemis 2任務(wù)中,SLS火箭發(fā)射載人的獵戶(hù)座飛船繞月飛行,同年商業(yè)火箭把PPE模塊送入太空,PPE自行變軌進(jìn)入繞月的近直線暈(NRHO)軌道;接下來(lái)2023年商業(yè)火箭把門(mén)戶(hù)站的迷你居住艙送入月球軌道并對(duì)接PPE模塊,迷你居住艙就是原來(lái)的功能艙,它雖然體積不大但內(nèi)部增壓可供航天員活動(dòng),同時(shí)擁有多個(gè)對(duì)接口,可以同時(shí)對(duì)接獵戶(hù)座飛船和登月艙。
Artemis登月計(jì)劃
Artemis登月計(jì)劃-PPE
2024年NASA將執(zhí)行Artemis 3任務(wù),SLS火箭把載著航天員的獵戶(hù)座飛船送往月球軌道上的深空門(mén)戶(hù)站,同時(shí)3枚商業(yè)火箭分別把登月艙的轉(zhuǎn)移級(jí)、下降級(jí)和上升級(jí)三個(gè)模塊送到門(mén)戶(hù)站對(duì)接,組裝成完整的登月艙,隨后一男一女兩名美國(guó)航天員就要坐著登月艙前往月球南極沙克爾頓山附近的預(yù)定落區(qū),完成美國(guó)重返月球的任務(wù)。您沒(méi)看錯(cuò),為了搶在2024年登月成功,NASA既不先測(cè)試著陸器或上升器,也不進(jìn)行無(wú)人登月試驗(yàn),更沒(méi)有阿波羅10號(hào)那樣載人模擬登月,而是新研制的登月艙首次在軌組裝完畢后,載人直飛月球南極!
事實(shí)上這對(duì)NASA也不算什么先例,1981年4月12日航天飛機(jī)首飛就載人升空了,不過(guò)40年后NASA就算還有這樣的勇氣,但是否還有這樣的工程能力和運(yùn)氣,就不得而知了。無(wú)論如何,隨著PPE研制合同的正式發(fā)布,美國(guó)載人登月計(jì)劃已經(jīng)吹響號(hào)角邁開(kāi)步伐,向著2024年登月的目標(biāo)加速?zèng)_鋒了。
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