据NASASpaceFlight网站2016年8月22日报道,美国国家航空航天局(NASA)在针对乘员损失(LOC)数量与商业乘员项目目标要求进行综合比较分析后,认为目前对商业乘员运载器的第一安全威胁将主要来自微流星体和轨道碎片(MMOD)。
NASA采用运载器/乘员损失(LOV/C)比率这一概率矩阵作为乘员安全性评估标准始于航天飞机项目,并以此设定了三种潜在LOC威胁:发射上升段、返回着陆段和MMOD。在“挑战者”和“哥伦比亚”号航天飞机爆炸事故之后,NASA改进了LOC比率,使其达到1:90。虽然在航天飞机项目后期针对发射上升段和返回着陆段的安全威胁防范逐步得到进一步完善,同时在新型运载火箭和的研发时增加了防护系统,但NASA强调由于无法对MMOD开展有效的跟踪和避让,始终认为它将成为未来新型运载器的主要威胁。
MMOD的威胁是不同与国际空间站(ISS)可利用碎片避让操纵装置加以躲避的体积较大的碎片。技术人员通常只能在诸如飞船(航天器)舱窗上的碰撞印迹才注意和掌握MMOD的碰撞情况。在航天飞机任务中,几乎在所有轨道器上都发现了大量的MMOD碰撞,尤其是轨道器脱离ISS的防护并准备返回地球之时就会形成。NASA项目要求控制委员会(PRCB)的调查结果显示,MMOD对热防护系统(TPS)的碰撞所产生的LOV/C总体风险为1:185。在“星座”探月计划所实施的首次探索飞行试验(EFT-1)中,通过发射飞行前的计算预测与任务后的检修评审比较显示,“猎户座”飞船的TPS受到MMOD碰撞影响程度比其外壳部分的要稍高。
NASA的研究和技术人员经过航天飞机和“星座”探月项目的实践,积累了更多的经验,在针对SLS火箭和改进型“猎户座”飞船的研发中采取更加有效的防范措施,并认为能将LOC比率降低至1:270。然而,NASA的航空航天安全顾问委员会(ASAP)则表示该数据过于夸大,虽然SpaceX公司的“龙”飞船和波音公司的“星际客车”飞船在设计研制方面均满足了目前NASA所设定的1:270的LOC比率,但ASAP认为NASA在针对MMOD威胁所采取的控制措施时需要更加谨慎,并在如何缩小威胁与LOC之间的差距时应更加精确。目前针对如何减少MMOD威胁数量的方法有两种:一是增加运载器(航天器)与ISS的的接驳时间及接驳装置,以强化在空间运行期间的防护,但对于运载器(航天器)接驳前和任务结束后的单独在轨运行过程仍是一项技术挑战;二是进一步细化完善历史性飞行资料。ASAP认为波音公司目前针对其“星际客车”飞船任务而采用的MMOD威胁历史性数据过于保守,而基于当前的环境建模所开展的MMOD威胁分析则大部分属于推测并太冒进,因此建议收集更多的历史性数据以改进环境建模,由此形成更加精确的研究结果。(赵晨 编译)