简介
战神4号运载火箭 ( Ares IV)是设计给载人太空飞行使用的高推力发射器,是美国国家航空航天局计划在航天飞机退役后,做为太空探测,包括星座计划的发射器。
如同战神1号运载火箭和战神5号运载火箭的设计,战神4号运载火箭将是取代航天飞机而发展出来的发射器。美国国家航空航天局在2007年1月宣布战神4号运载火箭的尺寸是113米(371英尺),第一节将使用与战神5号运载火箭相同的高推力液态燃料火箭,及两只各有五个环节的固体火箭助推器,而最上面一节使用与战战神1号运载火箭相同的高推力液态燃料火箭。可以将总重量41,100千克(90,610磅)的酬载送到240英里(386千米)的高度,以直接转换至前往月球的轨道。
命名由来
战神取自美国的科幻小说,小说构想的火箭为(相当于战神五号运载火箭)第一节:两支四段式固态辅助火箭配上三颗航天飞机主引擎;第二节:一颗RL-10火箭引擎。由于书中取名为战神,所以就使用此名称。
设计原由
战神系列运载火箭是实行2004年美国总统布什的重返月球的演说,美国国家航空航天局经过多次的拟定和修改部分计划逐渐让重返月球的登月小艇及指挥舱与实际状况相符,整个计划称为星座计划(Project Constellation)。
设计规范
2007年1月底,美国国家航空航天局定位战神4号运载火箭是在太空人前往月球之前,先进行猎户座太空船的测试,和评估以高速返回的猎户座囊舱重返大气层的轮廓。
在战神5号运载火箭发射前,战神4号运载火箭扮演非常重要的角色,因为它可以运送月球着陆器(Lunar Surface Access Module,LSAM)或猎户座载人太空船(Orion Crew Exploration Vehicle,CEV)进入正确轨道,经过两次战神4号运载火箭的发射,两台太空船将会会合。可比对战神1号运载火箭及战神5号运载火箭的登月计划,先检查出缺失之处。而且载人太空船如果发生故障,可发射另一台载人太空船至月球,暂时将登月小艇当作救生艇,并将猎户座太空船丢在月球上,不让阿波罗13号事件重演。
战神4号运载火箭也可不用两台固体火箭助推器即可发射猎户座太空船近入低地球轨道,而且较战神1号运载火箭节省经费。
2007年Brian Berger撰文NASA Studies Early Moon Shot for New Space Capsule(NASA研究早期登月以开发新型太空舱)曾援引NASA的副行政官Scott Horowitz所述:所谓战神-4是一种战神-5的衍生构型,用于猎户座飞船的高速测试。按照NASA的设想,战神-4是人货两用运载火箭,可将月球着陆器LSAM或猎户座飞船CEV送入LTO轨道(Lunar Transfer Orbit,月球转移轨道)。经过两次战神-4发射,两台飞船将会合。一方面在猎户座绕飞月球后返回地球后,可以检验飞船热防护等系统。另一方面可比对战神-1号及战神-5号的登月计划,从而发现不足之处。而且若猎户座载人飞船发生故障,可发射另一台载人太空船至月球,暂时将登月小艇当作救生艇,避免类似阿波罗13号事件重演。另外,战神-4可以不用助推独立发射猎户座飞船,类似土星2/土星INT-20,其成本较战神-1更便宜。
未来展望
美国国家航空航天局将战神系列运载火箭定位在中程太空探索发展计划,主旨是借由此系列运载火箭建立中继站(月球基地),成为到达火星的跳板。其中战神4号运载火箭和战神5号运载火箭只是运送性质的火箭。
星座计划
美国新一代航天工程“星座计划”则包含了载人登月等一系列雄心勃勃的目标,旨在2015年开始将宇航员送达国际空间站,然后2020年再次载人登月。
一、战神-1是载人航天载具,用于发射新一代载人探索航天器——猎户座飞船,取代NASA当前使用的航天飞机。
二、战神-4既可以用来发射货物也可以用来发射飞船,送月球着陆器或猎户座飞船进入正确轨道。
三、战神-5目前的定位是货物运载火箭,运载牵牛星号登月舱,以后火星探测计划中其功能将得到进一步扩展,可能将用于人员运输。
对比
注:LEO全称是Low Earth Orbit,近地轨道,即航天器距离地面高度较低的轨道。通常用LEO载荷来判断一款火箭的运载能力。