beam

膨胀式可充气太空舱

2016年4月10日，美国太空探索技术公司（SpaceX）执行CRS-8任务将“龙”货运飞船发射升空并与国际空间站完成了对接，这次任务为国际空间站送去了共7000磅的补给物资，其中最受关注的是由比奇洛公司研制的比奇洛可扩展式活动模块（BEAM），它是一个膨胀式可充气太空舱，为了保证国际空间站和宇航员的安全，整个膨胀过程将会非常缓慢，并全程处于监控之下。

简介

BEAM太空舱，由毕格罗公司（Bigelow）制造，舱体使用非金属的材料制造，这种柔性物质做的舱体可以压缩，以减少体积，而传统金属材质舱体的太空舱在结构和体积上都是固定的。由铝和可折叠的特殊面料制成，发射处于压缩状态。BEAM太空舱未展开前，其安装龙飞船非加压舱上。在龙飞船对接在空间站后，宇航员将通过空间站的机械臂将其从龙飞船非加压舱上取下，安装在空间站上。在经过气密和电路测试后，BEAM太空舱将进行充气。

经过充气，BEAM太空舱的内部空间可以扩大到压缩状态下的4.5倍。BEAM太空舱，使用的是多层柔性材料制造，包括缓冲层、金属网和特殊纤维材质层等。BEAM太空舱柔性材质的舱体完全可以抵御太空垃圾碎片的撞击。此外，BEAM舱内相比传统太空舱更加安静，宇航员不会有在现在国际空间站内噪音的困扰。

BEAM太空舱将在空间站运行两年，作为测试之用，每年两次宇航员进入，以充分验证BEAM太空舱的性能。BEAM太空舱上的传感器可以实际监测太空舱上的温度、气压、辐射水平等，在经过充分验证测试之后，未来会有更大的BEAM太空舱制造并进入太空。检测过程不需要穿着宇航服，之后将进行减压并被空间站机械臂移除释放进入太空，并最终再入大气层销毁。BEAM太空舱将是未来空间站、火星飞行重要的舱体。

充气式的太空舱成本低廉、重量和体积更易控制，尤其适合耗时更长的深空飞行任务。在深空飞行中，宇航员们将需要更多空间来存放补给以及进行工作、生活甚至娱乐。

技术目标

一是发展、验证并集成轻质、可充气式太空舱段所需的技术。

二是发展、验证、集成自主交会对接所需的技术并授予许可。

三是发展、验证并集成闭合回路生命支持循环系统所需的技术。

展开过程

第一次

美国东部时间2016年5月26日早上5点30分起，国际空间站上的NASA航天员杰夫·威廉姆斯和约翰逊航天中心的技术人员进行了全尺寸展开尝试，但BEAM的长度和直径经过约2小时的空间地面联合操作之后，均只展开了数厘米。

BEAM没有充分展开，专家组决定暂停作业。

第二次

美国东部时间2016年5月28日16时10分，在美国国家航空航天局（NASA）和毕格罗公司BEAM团队的指导下，美国宇航员杰弗里·威廉斯（Jeff Williams）缓慢的向BEAM太空舱充气。威廉斯花费2分27秒的时间为太空舱进行了25次充气，约翰逊航天中心监测差BEAM内部的压力变化，有确保太空舱的安全展开。

进入

2016年6月6日下午，美国宇航员杰夫·威廉姆斯（Jeff Williams）与俄罗斯宇航员奥列格·斯克里波奇卡（Oleg Skripochka）成功进入与空间站对接的充气膨胀式太空舱BEAM。

威廉姆斯首先打开舱门并进入BEAM，斯克里波奇卡随后进入，两人在舱内采集气体样本、检查通风管道，并确保增压序列已完成，再利用BEAM自带传感器将数据传回地面。威廉姆斯向地面报告称BEAM里看起来很原始，而且非常寒冷，但舱内没有冷凝迹象，两名宇航员进入充气舱时没有穿着宇航服。

在接下来的两天，威廉姆斯还会两次进入BEAM安装传感器，以收集包括空气循环、温度、辐射等在内的相关信息，每次进出后都会关闭舱门，这意味着BEAM为期两年的测试正式开始。

2017年2月2日，全球首个充气式太空舱又一次被短暂开启，两名国际空间站宇航员进入该太空舱进行了传感器的安装。这两名宇航员属空间站第50远征队，他们还在这次驻留任务中检查了人体在太空的形体变化，以及如何预防长期太空飞行产生的背部疼痛。

未来发展

比奇洛公司计划在2019年前建造两个完整大小的B330站，两个都将于2020年前后使用Atlas V火箭发射进入太空。它的内部空间将达到330立方米，可以连接在国际空间站上，使其总容量增加近三分之一。该太空舱将安装有太阳能电池和热辐射片、半私人床位、一个零重力厕所、4个窗户和两套控制推进系统，足够6个人在里面舒适生活。

更强大的2250立方米容积的Olympus模块正在进行相关的研制工作。这些技术将为未来的空间站，月球基地和火星探测提供重要的支撑。

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