오리온 우주선의 구성

유인 캡슐

유인 캡슐은 우주 비행사를 태우는 데 사용되며 4~6명의 우주 비행사를 태울 수 있으며 세 가지 기본 구성 요소를 포함합니다.

탈출 타워

탈출 타워는 유인 탐사 우주선의 독특한 구성 요소 중 하나입니다. 발사 실패 시 명령 모듈을 부스터 로켓에서 밀어낼 수 있는 소형 로켓입니다. 이 메커니즘은 셔틀의 중단 절차보다 안전합니다.

우주 캡슐

'오리온' 우주 캡슐은 지름이 약 5m, 총 무게는 약 25톤이다. 아폴로의 거주 가능 공간의 2.5배입니다. 현재 Orion 디자인에는 최소 두 개의 창문(운전석과 차장석 옆에 하나)과 해치가 있습니다. Apollo와 유사하게 Orion은 측면에 입구 해치가 있고 상단에 도킹 채널이 있습니다(우주 정거장 또는 달 착륙선과의 도킹에 사용됨). 오리온 우주선의 유인 모듈 역시 테이퍼형 구조를 채택해 우주왕복선의 형태보다 공기역학이 더 뛰어나다.

서비스 모듈

유인 탐사 우주선의 서비스 모듈도 원통형 외관을 채택합니다. 주 추진 시스템, 동력 시스템 및 비행 자세 제어 시스템을 탑재합니다. 비행 자세는 우주선이 공간에서 방향을 잡는 방식(x, y, z 방향 또는 피치, 롤 및 요 축)을 나타냅니다. "오리온" 우주선은 역추력 제어 추진기를 사용하여 비행 자세를 제어합니다. 이 추진기는 우주선의 머리와 꼬리에 설치됩니다. 비행 중에 서비스 모듈은 유인 탐사 우주선의 유인 객실의 단열층을 덮고 보호하는 동시에 우주선에 전력, 추진력 및 비행 자세 제어를 제공합니다. 서비스 모듈은 우주선이 대기권에 다시 진입하기 전에 폐기됩니다.

서비스 모듈의 일부 기능은 다음과 같습니다:

Apollo에서 사용되는 하이퍼골성 연료 혼합물(히드라진)보다 약간 더 효율적인 메탄/산소 연료를 사용하는 단일 엔진 추진 우주선 서비스 모듈/사산화질소). 히드라진/사산화질소에 비해 메탄/산소 연료는 비충격(추진제 단위 중량당 생성된 충격)이 더 높습니다. 즉, 추진제 질량이 동일하면 더 오래 연소되고 더 많은 연료를 제공할 수 있습니다. 미래에 인간은 달과 화성의 원자재를 사용하여 이러한 유형의 우주선에 연료를 공급하기 위한 메탄을 생성할 수 있습니다.

·연료 용량이 커져 다양한 달 궤도와 착륙 장소를 선택할 수 있습니다.

·연료전지가 제공하는 에너지 외에도 우주선에 장착된 태양전지판도 전기를 생산하고 보충 에너지를 제공할 수 있다.

·액체 암모니아 또는 물/글리콜 혼합물이 포함된 도관은 열을 라디에이터로 전달하여 공간으로 방출합니다. 우주 공간에서 햇빛이 있는 지역과 햇빛이 없는 지역의 온도차는 약 섭씨 204도입니다. 이러한 고르지 못한 가열은 우주선 구조의 금속에 열 응력을 유발할 수 있습니다. 이러한 효과를 상쇄하기 위해 아폴로 우주선은 달로 비행할 때 태양광선이 우주선의 모든 부분을 고르게 비출 수 있도록 축을 중심으로 회전하는 방식("BBQ 스틱 롤링 제어 방식")을 사용했습니다. 유인 탐사 우주선도 동일한 접근 방식을 채택할 것으로 예상됩니다.

·조향 추진기는 아폴로 우주선과 유사하게 비행 자세를 제어하는 ​​데 사용됩니다.

조종석

'오리온' 조종석은 우주선의 특징 중 하나입니다. 우주정거장을 오가는 여행을 위한 6인승 버전과 달 임무를 위한 4인용 버전의 두 가지 옵션이 설계되고 있으며, 좌석은 튼튼한 끈으로 연결된 접이식 금속 프레임 형태를 취하고 있습니다. 이 설계는 착륙 중에 낙하산 2개(최대 4개)가 없어도 승무원의 안전을 보장할 수 있으며, 착륙 후 우주 캡슐이 전복되는 경우에도 우주비행사의 안전을 보장할 수 있습니다.

수납실

'오리온' 수납실은 '오리온' 층 내벽을 따라 메인 창을 마주하고 있으며 전자기기, 생활용품, 물품 등을 보관하는 데 사용된다. 컴퓨터 장비는 자유롭게 사용할 수 있습니다. NASA의 과거 유인 우주선과 "오리온"을 구별하는 한 가지 특징은 두 개의 태양 전지 돛 패널이 추가되었다는 것입니다.

착륙 모듈

착륙 모듈은 아폴로 달 모듈보다 훨씬 크며, 최대 23톤의 페이로드를 달 표면까지 운반할 수 있으며 이는 전체 아폴로 달 모듈보다 훨씬 더 큽니다. .. 더 무겁습니다. 운반 능력이 크기 때문에 장기간 유인 달 기지를 지원하는 데에도 사용할 수 있습니다.

이러한 대용량 기능은 다량의 재료와 과학연구 장비를 달 표면 기지로 운반한다는 점에서 매우 의미가 크다.

아폴로 달 탐사선과 마찬가지로 오리온 달 탐사선에도 착륙과 이륙이라는 두 가지 과정이 포함됩니다. 이륙 단계에서 달 모듈은 4명을 태워 달 주위를 공전할 수 있습니다. 원래 계획에 따르면 달 착륙선은 메탄-산소 연료를 추진제로 사용해야 했다. 이를 바탕으로 화성 임무와 유사한 구조의 착륙선도 파생될 예정이다. 메탄을 연료로 선택한 중요한 이유는 메탄을 지구에서 운반하지 않고도 현장 자원 활용의 이론적 방법을 적용하여 화성 토양에서 얻을 수 있다는 것입니다. 그러나 이러한 형태의 추진체계는 아직 초기 단계이기 때문에 달 착륙 계획의 전반적인 진행이 지연되는 것을 피하기 위해 액체산소-액체수소 연료를 사용하는 것으로 변경되었다.

리턴 모듈

오리온의 리턴 모듈의 무게는 12톤으로 아폴로 명령 모듈 무게의 거의 두 배에 이릅니다. 아폴로 명령 모듈과 마찬가지로 서비스 모듈에 연결해 생명 유지, 우주선 추진 등의 기능을 제공할 수 있다. Apollo의 디자인과 유사하게 절제용 열 차폐 장치는 매번 사용 후 폐기되며 반환 캡슐 자체는 약 10번 정도 재사용할 수 있습니다.

로켓 부스터

로켓 부스터는 유인 탐사 우주선을 지구 궤도로 보내는 역할을 하며, 화물 발사체는 달 착륙선, 달 이동 정거장 등 무거운 탑재체를 운반하는 역할을 합니다. . 및 우주정거장 구성요소. 필요한 경우 화물 발사 차량이 사람을 수송할 수도 있습니다.

유인 탐사 우주선 부스터의 1단계는 우주 왕복선이 사용하는 로켓 추진기와 유사한 아레스 I 고체 로켓 부스터(SRB)가 될 것이다. 두 번째 단계는 액체 수소와 액체 산소 탱크로 연료를 공급하는 단일 우주 왕복선 엔진입니다. 로켓의 처음 두 단계 중 어느 것도 재활용되거나 재사용될 수 없습니다(우주 왕복선의 고체 로켓 추진기는 가능합니다). 유인 탐사 우주선의 발사 부스터는 무거운 탑재량이 아닌 우주 비행사를 운반하는 역할만 담당합니다. 따라서 유인 탐사 우주선의 부스터는 아폴로 우주선 및 우주 왕복선의 부스터보다 작을 수 있습니다. 유인 우주 탐사를 위해서는 우주비행사와 탑재체를 우주 궤도로 보내야 합니다. 이전 차량은 사람과 물체를 운반하는 데 동일한 로켓을 사용했지만 유인 탐사 우주선은 이러한 기능을 분리합니다. 필요한 경우 무거운 탑재량과 우주 비행사를 수송할 수 있습니다.

·첫 번째 단계에는 액체 수소와 액체 산소로 연료를 공급하는 5개의 주 엔진(Ares V라고 함)이 있습니다.

·2단계는 우주왕복선 주엔진이나 아폴로 우주선에 사용되는 J-2 엔진으로, 둘 다 액체수소와 액체산소를 연료로 사용한다.