Varda Space Industries 最近在 SpaceX 的 Transporter-16 任務中成功發射了其第六個重返艙。這艘重返艙於太平洋時間凌晨 4:02(協調世界時間 11:02)從加州的范登堡太空部隊基地搭乘 Falcon 9 火箭發射,內部攜帶了一項由美國政府資助的高超音速技術實驗。這項有效載荷旨在測試一套高超音速導航系統,能夠在高超音速飛行期間,即使通訊因強烈的等離子體鞘而被阻斷,也能準確識別航天器的位置。
此次 Transporter-16 任務共攜帶了 119 件有效載荷進入低地球軌道。根據 SpaceX 的網站,這些有效載荷包括立方衛星、小型衛星、主機有效載荷、一個重返艙和幾個軌道轉移載具,後者將在稍後時間部署其中的八件有效載荷。Varda Space Industries 一直專注於利用太空中的微重力條件,製造在地球上無法實現的材料。至今,該公司已經在 SpaceX 進行的任務中發射了六個 W 系列重返艙。
一旦進入太空,這些重返艙可以在地球上空運行幾周甚至幾個月,然後再進入地球大氣層。在重返過程中,這些重返艙的速度超過了 Mach 25,即音速的 25 倍。這種極端的重返速度引起了美國國防客戶的關注,他們希望測試高超音速技術的應用。去年,Varda Space 開始為這些客戶執行高超音速測試任務。
在如此高的速度下,這些高超音速有效載荷面臨類似於先進導彈系統在飛行期間所經歷的條件。對於最新的任務,Varda Space 的 W-6 重返艙搭載了一套由 Rhea Space Activity 開發的自主導航系統,該系統獲得了美國太空部隊和空軍研究實驗室的資助。根據新聞稿,該系統利用機載影像來識別在軌道上的物體,包括恆星和低地球軌道衛星,以確定精確的航天器位置。這是向高超音速和重返艙完全自主導航邁出的重要一步。
在重返地球大氣層過程中,航天器和重返艙會在其周圍形成一層等離子體鞘,這會造成通訊信號的阻斷,進而產生挑戰性的失聯期間。一位 Rhea Space Activity 代表在接受 SpaceNews 訪問時表示,該公司的導航系統由兩台攝像頭和一個飛行計算機組成。這套系統將在飛行過程中收集影像,讓 Rhea Space Activity 能夠在高超音速載具上測試其專有算法 AutoNav。
該系統將利用機載攝像頭捕捉通過等離子體鞘的物體,並將這些物體與美國太空部隊的統一數據庫中列出的衛星和恆星進行匹配,從而準確估算航天器的位置。這將為基於衛星的導航提供一個有價值的替代方案。Rhea Space Activity 的國家安全協調員 Elliott Sanders 告訴 SpaceNews,通過等離子體鞘進行天文導航是重返系統在 GPS 和無線電失聯期間的一種可靠導航方式。
自動導航系統是 Varda Space 的 W-6 重返艙唯一的內部有效載荷。然而,該航天器還攜帶了來自 Sandia National Laboratories 的熱保護材料和來自 NASA 的熱盾瓷磚作為外部有效載荷,這兩者在重返艙重返過程中將收集性能數據。




