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日本开发人工智能新型运载火箭(图)

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 中国国防科技信息网   发布者:许红英 侯丹
热度136票  浏览1175次 【共0条评论】【我要评论 时间:2011年1月12日 00:40

爱普西隆”火箭发射示意图

  [据日本宇航探索局网站2010年12月底报道] 日本宇航探索局正在开发人工智能新型运载火箭“爱普西隆”(Epsilon),预计2013年发射。新火箭将首次采用人工智能,大幅降低成本。通过现有技术与新技术结合,新型火箭将极大地影响航天运输。

  1.利用台式计算机控制运载火箭

  ·“爱普西隆”火箭简介

  “爱普西隆”火箭是三级固体燃料火箭。它使用现有的H-IIA固体火箭助推器作为第一级段,M-V运载火箭上面级升级后作为它的第二级段和第三级段。

  “爱普西隆”也使用了新型先进技术。如使用人工智能大幅简化发射系统,减少发射中心从事集成和发射前准备工作的人数。人工智能可以用于运载火箭,目前机械装置中就常见到自我检测功能。“爱普西隆”将成为首枚使用人工智能的火箭,将自动检查并监视自己的运行情况。这是它与M-V运载火箭主要的不同。

  ·开发新技术

  “爱普西隆”火箭中意义最重大的研发就是利用人工智能进行自动检查的能力,使用一台台式计算机实现火箭发射控制(实际上还有两台计算机作为备份)。这就是“移动发射控制”。M-V火箭需要很多设备进行发射前的地面检查,需要大量时间与人力。而且许多元件需要在发射中心一个接一个地手工装配。结果,从第一级火箭安置在发射台到实际发射需要2个月的时间。而“爱普西隆”火箭将自动进行检查,极大减少工作量和人力。此外,为了减少火箭元件的数量,研究人员正在简化火箭的装配工作,以便能够将几近装配好的火箭运往发射中心。这就使得火箭在第一级段安置在发射台后1周内实现发射成为可能。

  研究人员还在致力于为推进剂贮箱(即发动机机体)减重。M-V火箭发动机机体使用轻质坚韧的碳纤维制成,使其成为同类火箭中最轻的一型。现在研究人员试图将一种更轻的发动机机体用于“爱普西隆”火箭,并研究如何优化制造流程,使其更加廉价、简化。研究人员转而使用更加坚韧的碳纤维,制造出更轻、更坚固的发动机机体。从而实现以较低价格获得较高性能的结构。

  2.人工智能有助于降低成本

  ·成本降低的目标

  日本计划分两个阶段开发“爱普西隆”火箭。第一阶段的目标是在2013年发射执行行星观测的太空望远镜——小型科学卫星SPRINT-A。凭借缩短发射准备时间、移动发射控制、改进发动机机体制造流程等多项创新,“爱普西隆”将极大地降低成本。预计2013年首次发射的成本为4560万美元,约比M-V火箭的9000万美元减少一半。“爱普西隆”火箭低地球轨道卫星运载能力为1200千克,约为M-V火箭的2/3,后者是1800千克。成本降低一半,但运载能力有所下降,所以性价比将提高25%。

  对于频繁发射而言,这样的成本还是有些高。因此第二阶段的目标是到2017年实现以3600万美元的成本实现发射。2013年首次发射后,预计每年发射一次。这意味着2017年的发射将成为第5次发射。如果能够进一步降低“爱普西隆”火箭的发射成本,那么实现每月发射将不再只是梦想。

  ·“爱普西隆”的运载能力

  目前的计划是使用“爱普西隆”发射总质量500千克或更小的卫星,不过它的低地球卫星运载能力最大可达1200千克。1200千克是中型卫星的标准。

  “爱普西隆”还能够发射重约300千克的小型星际探测航天器。小行星探测器“隼鸟”号重500千克,可以设计更轻、更小型的探测航天器。许多研究者希望使用“爱普西隆”运载火箭发射月球探测器或行星探测器。一段时间内,“爱普西隆”将以发射小型科学卫星为主,不过它有潜力。尽管它只有24米长,短于30.8米的M-V火箭,不过它的潜力更大。 (中国航天工程咨询中心 许红英 侯丹)

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