以猎户座飞船为核心——洛克希德·马丁公司的深空关口站和火星运输设想

□ 晨驷

以猎户座飞船为核心
——洛克希德·马丁公司的深空关口站和火星运输设想

□ 晨驷

火星基地艺术想象图

未来的指令舱

就在美国航宇局（NASA）和波音高调推出深空关口站的同时，洛马公司也找了一个不错的场合，向全世界宇航界高层详细介绍了自己的深空关口站、深空运输系统乃至火星着陆飞船计划。这个场合在——北京！这场发布会，也成为2017年全球航天探索大会第二天上午议程的主题。

“猎户座”飞船即将实施的第一次正式任务EM-1的飞行轨迹

EM-1任务飞船艺术想象图

三艘“猎户座”飞船正在制造

洛马公司在北京发布大型航天工程细节，这在美国的航天政策环境下是一件非常不容易的事情。前来介绍的，是洛马公司“猎户座”飞船项目生产战略负责人罗伯·钱伯斯和先进探索计划架构师丹妮莉·里奇。这两人在洛马公司是载人航天工程的一线负责人之一。虽然他们并没有接受采访，但现场放映的幻灯和视频内容丰富，不少内容在国内是首次见到。

两人首先介绍了即将实施的“猎户座”飞船第一次正式任务EM-1。这艘将在2019年发射的飞船将环绕月球飞行，然后像“阿波罗”飞船一样降落到海上回收。和此前人类的各种飞船相比，“猎户座”要大得多。如果仅仅用于低轨道飞行，它可以携带36升氧气、79.3立方分米的食物、3.54吨推进剂、40升饮用水、8个氧气再生器。如果用于超越地球轨道的飞行，它可以携带180升氧气、0.42立方米的食物、8.6吨推进剂、210升水和42个氧气再生器。从PPT上，我们发现，洛马厂房里至少有3艘“猎户座”正在制造。其中完工度最高的一艘已经在安装防热瓦，或许这就是EM-1任务飞船。

而在介绍EM-2飞船时，两人也展示了一张有趣的照片。EM-2将是第一艘执行载人任务的“猎户座”飞船，身穿橙色模拟航天服的测试人员带着复杂的头盔，在用操纵杆模拟操作飞船。他的面前，是两台大型液晶显示器。另有一段视频显示了机器人加工“猎户座”飞船结构的过程。

以“猎户座”为核心的深空关口站

在NASA的未来空间探索计划中，“猎户座”飞船处在核心地位，它将是NASA用来飞向月球、火星、小行星带的通用主力飞船。所有其他美国企业制造的载人航天器都要与它兼容互操作。洛马自然不会放过这样的先天优势。

洛马的深空关口站从结构上来说，是以居住舱为核心的，但是从指挥控制的角度来看，实际上还是以“猎户座”飞船为核心。这个深空关口站由“猎户座”飞船、居住舱、居住支持舱、出舱活动舱、存储与后勤服务舱、机械臂几个大的部分组成。关口站的指令和导航中心设在“猎户座”飞船内，深空导航敏感器也设置在这里。它还是生命保障系统的中枢和关口站的救生艇。

居住舱内的设施可以供4名航天员工作30～60天，能让乘坐“猎户座”飞船前来的航天员们住得宽敞一些。

居住支持舱负责发电、推进，也具备一定的通信能力，同时还要负责制氧，降低“猎户座”飞船的生命保障系统工作负荷。在这个舱的外侧，有两片巨大的太阳电池。

出舱活动舱也就是我们常说的气闸舱。它对接在居住舱的上方。但是从效果图上看，它的上方似乎还可以对接其他舱段。

存储与后勤服务舱兼作仓库、冷库和垃圾收纳站。如果航天员不嫌弃，也可以在这里睡觉或者冥想。这个舱本身没有动力，它用SLS火箭发射后，要用“猎户座”拖带到关口站上。

机械臂的作用和国际空间站的一样，不过看上去没有国际空间站的机械臂那么复杂。

为了保证飞行安全，洛马深空关口站的计算机采用了四重备份，其中两重在猎户座飞船里，两重在居住舱里。站内还设置了三重备份的高速以太网、异态备份飞行软件。还有一个功能会让所有人都很满意：站内有WiFi，航天员不但可以在“猎户座”飞船里用固定的大型显示器干活，还可以在站内任何地方用平板电脑接入网络。两种终端的操作界面是一样的，无论控制设备还是调用电子文档，都可以躺着完成，老板还不会批评！

在供电方面，“猎户座”飞船本身的太阳电池寿命末期发电能力就可以达到11.1千瓦，加上居住支持舱的一对电池，供电显然是充裕的。

超级庞大的深空运输飞船

如果说洛马的深空关口站体积还不算太大，那么他们推出的深空运输飞船就是个真正的大块头了。钱伯斯并没有明确给出这种飞船的体积和质量，但是他也把这种飞船组合体叫做“火星基地套件”。其中有两艘“猎户座”飞船作为指挥控制中心。两套巨大的货船组合运送水和其他液体货物。每套货船组合的端部是大型低温燃料推进舱，与“猎户座”飞船连接在一起。“猎户座”的另一端是居住舱。在居住舱的外侧，环绕着6个长圆形储罐和6个球形储罐，两对白色的热辐射板从储罐缝隙里伸出，伸展在宇宙空间里。在居住舱的另一端，是实验和起居舱，外面是厚重的防辐射层。

左上：EM-1飞船部件左下：机器人加工“猎户座”飞船结构右上：EM-2飞船测试右下：飞行科学家正在工作

在热辐射板的垂直方向，是两片八边形的巨大太阳电池阵。它们产生的电力不仅仅用于飞船的运行和航天员生活，还可以驱动一套电推力器。靠它飞向火星，可以把宝贵的化学燃料节省下来用在火星表面。

这套电推力器和这两套货船组合都用一个中心节点舱连接在一起。节点舱的侧面还可以安装一个多面体形状的瞭望台，和国际空间站上的那个瞭望台形状相同，但是想来要有更好的抗辐射措施。

在电推力器的对侧，有一个被称为“远足舱”的小舱段，其实是一个供航天员出舱活动的气闸舱。但是它的实际使用方法，可没有穿上航天服爬出去这么简单！

火星渡船？

当巨大的深空运输飞船抵达火星轨道之后，该怎么降落下去呢？洛马为我们提供了一个脑洞大开的设计。钱伯斯展示了一种看上去像航天飞机又像火箭的奇怪飞行器。它有四片对称的肥厚尾翼和类似于航天飞机的驾驶舱。但是，如果仅仅把它当作火星上用的航天飞机，那可就错了。这种飞行器的高度比低温燃料推进舱+“猎户座”飞船组合还高。在它的内部，有三分之二的高度被氢氧罐所占据，另外三分之一用来运人，最顶部是两人位的指挥舱；下面是两人位的卧铺，也可以当作货舱用；再下面是通向火星的气闸舱和实验室。这部分舱段的体积比“猎户座”小得多，待在里面也不会舒服。但是从火星轨道到火星地表的飞行时间不算长，或许可以忍忍。为了描述方便，我们就把它叫做火星渡船。

按照钱伯斯的讲解，当深空运输飞船抵达火星轨道后，低温燃料推进舱+“猎户座”飞船组合就从居住舱分离，绕过90度，把“猎户座”的前段对接在“远足舱”上。然后火星渡船抵达，把头部的舱盖打开，露出对接口，与居住舱对接。航天员从这里进入火星渡船，还要把自己携带的行李、货物运进去。与此同时，深空运输飞船携带的各种液体货物用管道输送到火星渡船里。

这些工作完成后，火星渡船像航天飞机一样进入火星大气层、气动减速。然后掉转船身，用发动机向下喷射，逐步减速，垂直降落在火星上。

我们可以发现，传统航天企业的科学家们一旦放开想象力，脑洞比艾隆·马斯克一点都不小。但是需要注意的是，洛马公司并没有给出火星基地的设计。或许在他们看来，自己只负责把人员和货物送到火星。他们到了火星以后该做些什么，还是等NASA动脑子吧。★