美国宇航局详细介绍了深空原子钟和SpaceX Falcon Heavy上的其他测试

 
据悉，SpaceX的猎鹰重型高容量火箭的下一个任务定于6月24日，当时它将从佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心起飞，其中有20颗卫星，其中包括国防部的太空测试计划-2。然而，并不是所有它都可以携带：还将有私人运载火箭上的四个美国宇航局任务，包括支持深空原子钟，绿色推进剂输液任务和两个将用于科学任务的有效载荷的物资。
美国国家航空航天局今天在新闻发布会上详细介绍了所有这些任务，详细介绍了每个任务将涉及的内容以及为什么NA​​SA甚至开始进行这项研究。
深空原子钟
美国宇航局的深空原子钟任务，从喷气推进实验室运行，将看到一个演示超精确原子钟进入低地球轨道，它将作为一个概念验证使用它来提供更多(如订单)与基于地面的原子钟相比，精度和精度更高。这是未来深空探测的关键因素，包括对月球和火星的任务，因为天基原子钟应有助于大大改善外太空导航。
美国国家航空航天局深空导航仪Jill Seubert解释说，这是世界上第一个基于离子的原子空间钟。 “它比我们使用的GPS原子钟稳定了大约50倍，”并补充说我们目前必须从地球导航，因为航天器上的时钟在保持时间精确度方面确实不是很好。
Seubert指出，她的工作 – 深空导航员 – 本质上是一名航天飞行员。 “把我的工作放在上下文中，”她说，“就像我今天站在洛杉矶，射箭，击中一个四分之一大小的目标，那个季度正坐在纽约的时代广场。”
她指出，今天驾驶的问题基本上是时间问题 – 我们目前需要测量飞行中航天器信号的回声。为了安全地导航空间，Seubert和她的同伴使用这里的仪器有效地收听回声，测量到十亿分之一秒。她指出，我们需要准确测量的时钟大小与冰箱相当。新的深空原子钟缩小到一加仑牛奶的大小，使其可以包含在航天器上。
这将实现单向跟踪，当与机载摄像机收集的数据配对时，使用从地球到航天器或从航天器到地球的信号，但不需要往返。这样可以更有效地跟踪所有航班，因为您与现有深空网络共享的时间更少。它还能够像Seubert所说的那样实现“自动驾驶航天器”，它不需要地球上的导航员任何方向。
这甚至可以让在其他星球上工作的宇航员利用像“谷歌地图，火星版”这样的东西，Seubert说，他有信心依靠信息的准确性和利用这种技术的自动导航系统。
使用Deep Space基于原子钟的导航还可以使旅行到很远的地方，以至于双向通信是不可行或不可能的。
该研究任务是该技术的第一次太空测试，将涉及在低地球轨道上进行测试，并且是证明其可行性的关键因素。
绿色推进剂输液任务
Green Propellant Infusion Mission(简称GPIM)将展示用于发射和航天器的通常火箭燃料的“绿色”替代品。它与Ball Aerospace一起运行，并将看到装载这种替代燃料的小型卫星(这是一种用于人群中化学家的羟基硝酸铵混合物)利用它来证明其作为太空推进剂的可行性。这是绿色燃料替代品首次在太空中进行测试。
“现在大多数从事宇宙飞船系统工作的人都意识到，当你这些天飞行太空船的时候，我们在很大程度上依赖于遗产[技术]，”美国航空航天局在Ball Aersopace的GPIM首席研究员Christopher McClean解释道。这里的目标是帮助克服倾向于支持这些方法的行业偏见，并证明替代品的可行性。与高毒性的典型航天器推进剂如肼相比，这种燃料也是无毒的。
这是这种特定航天器设计的第三次飞行(称为BCP-100)，其大小与冰箱大小相当，并且具有实验有效载荷的空间 – 这次将由新的绿色推进子系统驱动。该航天器将在船上安装五个推进器，通过各种操作来帮助测试这种推进剂。推进剂的综合能力也可以在其任务结束时将飞船返回地球大气层。
“在我看来，我们不会留下任何轨道碎片，这是该实验的’绿色’的一部分，”McClean指出。最近关于发射和航天器公司对轨道碎片的责任的争论最近延迟，部分原因是SpaceX最近发射了部分星际链接卫星星座。
这种新型燃料不仅性能更好，而且由于其无毒性，实际上更容易使用，并且可以在航天器中运输，因此可以运输燃料工艺并在研究中安全地使用它和学术环境，这对于释放工作和学习潜力是巨大的。
空间环境试验台
空间环境试验台(SET – NASA喜欢首字母缩略词)项目将通过中地球轨道飞行，以帮助确定这个空间区域(称为“槽”，因为它在两个辐射带之间插入)比低轨道空间的辐射更少，这可能使其成为导航和通信卫星的主要场所，这些卫星受到低地球轨道辐射的负面影响。
美国宇航局太阳物理学部主任尼基福克斯解释了SET有效载荷将如何在空军国防科技集团的任务中进行，该任务也将在Falcon Heavy上进行。她说将有四种不同的硬件，旨在展示它们在辐射照射下的表现。
福克斯解释说，“对我们展示如何加强这些问题非常重要”，并解决他们在这些条件下遇到的问题。 “我们不希望在小艇会做的时候发射战舰 – 这将有助于我们查看正确的材料”以及在设计用于太空使用的工具和仪器时如何最好地配置它们。
该实验还将有助于对中轨道空间本身的更多研究，以及它为何如此行事。 “为什么有一个插槽区域，为什么它会像它那样表现，为什么它偶尔会完全被粒子活动所填充，”Fox提供的问题类型将有助于提供答案。
空间环境Testbest的回报。
增强的串联信标实验
即将到来的Falcon Heavy发射的第四个也是最后一个实验是增强型串联信标实验，其中包括两个由NASA运营的专用CubeSat，它们构成了Tandem Beacon实验。 “增强型”部分来自与COSMIC-2(星座观测系统，电离层和气候-2)共同完成的工作 – 六颗微型卫星将在星座中作用并持续监测地球以收集可用的大气数据预测天气，监测气候，观察和研究太空天气 – 是的，太空有天气。
SRI International的高级研究物理学家Rick Doe解释说，当你穿过电离层时，你可以破坏无线电信号，当无线电波遇到离子破坏时，“无线电波特别容易受到扭曲”。我们依靠这些扭曲的无线电信号在地球上进行导航，包括商用飞机，所以这种失真可能是做自动驾驶飞机等事情的关键决定因素。能够确定何时信号被电离层中的集中扭曲活动特别扭曲可以帮助确保自主导航考虑并预测这些事物以帮助减轻它们的影响。
这不是为了抵消这种活动的影响 – Doe指出它就像陆地天气的龙卷风：你不会试图对抗龙卷风，你计划它周围及其影响，当你能够预测它的发生。该计划将为太阳能天气提供类似的预测和缓解能力。