︿
Top

打造近地軌道的太空站,建置成本逐年下降

瀏覽次數:1959| 歡迎推文: facebook twitter wechat twitter twitter

科技產業資訊室 - 張小玫、何思穎 發表於 2019年9月25日

表、Gateway基金會、Open Lunar基金會及維珍銀河之太空計畫比較 

自阿波羅登月時代結束以來,NASA、俄羅斯航太(Roscosmos)和其他國家太空機構的主要目標之一,就是開發符合人類能夠在宇宙太空長期生存的技術,同時作為人類重返月球或在火星和太陽系星球探索任務時之準備。經過過去幾十年合作,建立了和平號太空站(Mir)和國際太空站(ISS),未來更將有機會設置月球軌道平台通道(LOP-G)和商業太空站的誕生。

美國加州的Gateway基金會近來公布其Von Braun太空站的計畫,概念源自德國火箭科學家和太空建築師Werner von Braun提出的設計。目標在繞月軌道建造宇宙太空站計劃,建設Gateway作為月球探測和將來火星探測的基地。在2025年開始動工,並在2027年之前全面營運。Gateway 基金會計畫的地球建設將於2019年10月1日開始。

其實,自1950年以來太空站一直以旋轉式太空站(Rotating Space Station)建造,並沒有多大改變,但在先進技術突破之後,在新金屬合金碳複合材料、3D列印以及火箭發射台技術等等,使得太空旅館的構想在未來世代更具可行性。實際建造過程很大程度上,將依賴於太空機器人(Space Robots)技術的進步,讓有一天實現建造大規模的太空居住地(例如O’Neil Cylinders太空站)的夢想。

Von Braun太空站結構設計:兼顧娛樂及學術用途

Von Braun太空站的結構由兩個同心的內環組成,內環由四個輻條固定在外環上。這兩個同心內環組成了月球重力區(LGA),太空站旋轉提供的重力等於月球表面的重力;外部內環(LGA居住環)是居住活動區供旅客使用的小房間。同時,LGA的高頂棚內圈將為遊客提供在低重力環境中用餐和娛樂的機會。太空站的核心是運輸樞紐和特定區,包含交通、環境控制、安全以及Gateway的航班運輸交會地,還有旅客居住區。

外環又稱火星重力區(MGA),由於離核心較遠,因此旋轉速度更快,並產生與火星表面類似的人造重力。該區將有4或5個甲板,並在其中放置提供永久住宿的大型模組。正如Gateway基金會執行長Blincow所說:

Von Braun太空站將是一個旋轉太空站,通過加強或減小旋轉速率來產生不同等級的人造重力。該站將從一開始就設計成一個既可以容納國家太空署進行的低重力研究,又可以接納期望在舒適的低重力和酒店氛圍中體驗大型太空站生活的遊客。

環狀的模組設計是為了容納不同類型的活動和業務。一些將作為甲板工人的住房,另一些則用於科學研究。由於太空站用於科學研究的模組需求很高,其他將提供給酒店和連鎖餐廳、私人豪華住宿以及其他希望在太空中建立辦公室的企業(可能是為了逃避稅法)。

太空站建置成本將趨下滑

起先,Gateway的設計要求模組長12公尺、寬度8.5 m(大約是ISS模組的兩倍)。 但是,由於SpaceX在重覆使用火箭發射技術取得了進展,Gateway基金會相信屆時可以發射更重的有效載荷。

Gateway最初估算太空建設的成本,係根據能夠找到的最低估計發射成本——SpaceX大獵鷹火箭(BFR)每公斤1000美元,一次發射約為1.5億美元。但是2017年SpaceX宣布,BFR可以完全重覆使用時,則其發射成本可以像班機一樣分散在許多航班上。

Gateway希望能夠與世界各地的航太機構(NASA、Roscomos、ESA、中國和印度等)以及商業航太公司建立合作夥伴關係。Gateway計劃推出早鳥優惠價、販售模組(針對超級富翁)、持有彩票以及建立員工會員計劃(針對其他人)來籌集資金。

Gateway基金會未來發展

除了在環繞地球的軌道上建造太空站之外,Gateway基金會還希望建立一支橫跨大氣飛行器(trans-atmospheric vehicles;TAV)車隊,類似太空船Uber車隊,將人員運送到太空站或從太空站運送出去。還有,希望在月球軌道上建立太空站,以便人類能夠定期往返地球和月球之間或定期到月球旅行。

其他太空旅遊參與者

目前,發展太空旅遊有興趣者,Gateway是其中之一,還有維珍銀河、SpaceX和亞馬遜CEO Jeff Bezos底下的Blue Origin太空公司也計劃將人類帶入太空,國際太空站(ISS)日前也宣佈了商業合作的可能。

其實,Von Braun太空站構想並不是唯一正在設計中的太空酒店。2019年初,總部位於美國的太空技術新創公司Orion Span發表了名為Aurora Station的豪華太空酒店計劃,並希望在2022年發射升空。

太空旅遊是一項昂貴的娛樂,維珍銀河計畫以每人25萬美元的高價將乘客送入次軌道旅行;Orion Span公司的Aurora太空站,其太空旅館的價格高達950萬美元。

但Gateway基金會表示,僅管Von Braun太空站在初期只能吸引富翁,但期望價格有機會能降低到等同於「遊艇旅行或去迪士尼樂園」。
(1380字;圖1)


參考資料:
Gateway Foundation Shows off Their Plans for an Enormous Rotating Space Station. Universe Today, 2019/2/19.
Designs revealed for incredible new space hotel. CNN, 2019/9/16
Gateway Foundation Shows off Their Plans for an Enormous Rotating Space Station.
Universe Today, 2019/2/19


相關文章:
1.維珍銀河拚一年內飛向太空旅遊
2.Open Lunar基金會開放眾籌50億美金建造月球村
3.太空網路賽 提前開打
4.建立太空交通管制系統STM與太空垃圾回收技術
5.美國FCC批准SpaceX重新調整Starlink衛星間距,以加快衛星網路佈建

 
歡迎來粉絲團按讚!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1. 科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述,僅為提供更多訊息,也不構成任何投資建議。
2. 著作權所有,非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載,本中心保留一切法律追訴權利。