美国国家航空航天局(NASA)正积极推进一项关键技术——在轨加注,为未来深空任务铺平道路。由于航天器仅凭发射时携带的推进剂难以抵达遥远目的地,在轨道上补充燃料成为必要选择。近期,NASA启动了对L3Harris科技公司开发的低温耦合器的测试工作,这一装置被视为实现这一目标的核心部件。
低温耦合器的功能类似于地面加油站的加油枪,但其操作环境远比地球复杂。它需在太空微重力条件下,将航天器与补给站精准连接,完成液氢、液氧等极低温推进剂的传输。这些推进剂必须长期维持接近绝对零度的状态,对设备的材料耐受性、密封可靠性以及自动化程度提出了极高要求。
NASA马歇尔太空飞行中心的项目经理特拉维斯·贝尔彻指出,在轨低温推进剂补给至今仍是航天领域最具挑战性的技术难题之一。此前从未有两艘航天器在太空中成功完成此类操作,而低温耦合器的研发正是为了突破这一瓶颈。该装置的设计允许反复连接与断开,全程无需宇航员出舱手动操作,极大降低了任务风险。
为适应太空环境,低温耦合器采用了特殊材料和结构设计。它不仅能承受剧烈温差变化,还具备全自动操作能力,并预留了对接容差。这意味着即使航天器对接时出现轻微偏差,装置仍能正常工作。贝尔彻强调,设备的尺寸也经过优化,可与现有储箱方案兼容。
在最近的测试中,研究团队使用零下196摄氏度的液氮模拟推进剂,观察低温耦合器在多次连接与断开过程中的表现。他们还模拟了对接位置偏差的场景,验证装置在非理想条件下的稳定性。这些测试旨在确保设备在真实太空环境中能够可靠运行。
目前,L3Harris的低温耦合器仍处于早期开发阶段,当前测试仅涉及基础性能验证。未来的测试将围绕具体深空任务展开,根据不同任务的技术需求评估装置的适用性。这一技术的成熟有望为人类探索更遥远的宇宙目标提供关键支持。











