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载人航天新时代能否开启? SpaceX的“龙”即将起飞

澎湃新闻2020-05-27 22:31:230

责任编辑:宣远兵

原标题:SpaceX的“龙”即将起飞,载人航天新时代能否开启?

“这是属于航天史上那种开创未来的时刻之一。”

英国广播公司(BBC)科技记者如此形容美国宇航局(NASA)与太空技术探索公司(SpaceX)即将于当地时间5月27日下午(北京时间28日凌晨)启动的载人航天任务。根据计划,载人“龙”飞船(Crew Dragon )将把两名美国宇航员送入国际空间站。

这是美国时隔9年后首次在本土利用本国制造的火箭和载人飞船将航天员送上太空。过去9年间,NASA的所有宇航员和国际合作伙伴都乘坐俄罗斯的联盟号太空舱飞往空间站,NASA需为每次飞行支付高昂的“机票”钱。若5月27日的飞行成功,无疑将助美国在这一领域摆脱对俄罗斯的依赖。

不仅如此,这也是人类历史上首次由私人企业承担的载人航天任务。BBC称,它标志着载人航天运输走向商业化的转折点——企业将向政府以及任何其他想要购买服务的机构或个人出售太空旅行。

在另一家致力于将NASA宇航员送往国际空间站的公司——波音的载人飞船研发项目屡屡折戟的背景下,SpaceX能否圆满完成此次飞行任务,关乎着两名宇航员和SpaceX的命运,更关乎美国更长远的航天大计。

《华盛顿邮报》5月24日对此分析称,对于特朗普和NASA来说,即将到来的载人飞行关系重大:如果顺利,这将是一个代表美国在航天领域领导地位的胜利时刻,毫无疑问是选举年的竞选广告;如果出现问题,这将是一次惊人的打击,可能令NASA摇摇欲坠并危及美国2024年航天员重返月球的计划。

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美国正副总统亲临现场,但可能看不成发射?

一名白宫官员5月22日透露,美国总统特朗普将在5月27日亲赴现场观看“龙”飞船的发射,但未提供此次造访的太多其它细节。美国副总统彭斯此前也已在5月19日召开的国家航天委员会会议上宣布自己要出席这次重要的发射活动。美国正副总统都亲临现场观看发射,这在美国航天史上都是罕见的事情,可见此次发射任务对美国航天有非常重要的意义。

然而,特朗普和彭斯有可能看不成此次发射。美国航天新闻此前报道称,除了潜在的技术问题可能导致27日的发射被取消,目前的天气预报情况也不理想。根据23日发布的预报,5月27日天气条件适合发射的概率只有40%。这一预报还没有考虑可能导致发射取消的其他天气问题,比如飞行路线上各应急逃逸场的天气条件,还有高空风等。

若27日的发射取消,载人“龙”飞船还两个发射窗口——5月30日和31日。SpaceX公司主管制造与飞行可靠性的副总裁凯尼格斯曼指出,任何新型航天器都有存在不确定性,尤其是载人航天器。但他也表示,对此次发射还是很有信心的。“我目前真正担心的只有天气,这是一个好兆头。”

“载人龙”是什么?

载人“龙”飞船又叫第二代“龙”飞船,它具有可重复使用、乘员运输能力强、内部空间大等特点,能够执行低成本、业务化的低地球轨道载人航天飞行任务。

它和“龙”货运飞船一样,也用“猎鹰9号”火箭发射。“猎鹰9号”是一个两级火箭,下端的部分会燃烧两分半钟之后熄火分离。这之后,第二段结构会燃烧六分钟,将“载人龙”船舱送入轨道。与火箭分离之后,船舱会使用自己的推进器,完成前往国际空间站的余下旅途。

载人“龙”飞船去年进行过轨道测试,当时并没有载人。与“龙”货运飞船相比,载人“龙”飞船有不少突破。“载人龙”的设计最多可载7人,还是一艘完全自动驾驶的宇宙飞船,可以实现全程自动化飞控,全自动对接空间站,全自动应急处理各项预案等,当然也可以切换到人工操控,同时同步受到总部飞行控制中心监控。

发射流程是怎样的?

据BBC介绍,发射行动将在美国肯尼迪航天中心(Kenny Space Center)的39A发射台进行。阿波罗11号(Apollo 11)的登月者飞船以及第一架航天飞机哥伦比亚号(Columbia)都是在佛罗里达州的这个著名发射中心启动其任务的。

此次发射的时间点则需确保在美国东部时间27日16时33分(北京时间28日4时33分)之前,才能完成与国际空间站的对接,将NASA资深宇航员道格·赫利(Doug Hurley)和鲍勃·班肯(Bob Behnken)送入空间站。

赫利与班肯在2000年被遴选成为宇航员,各自已经乘坐航天飞机上过两次太空。他们属于NASA宇航员团队中最有经验的人员,二人均受过试飞人员训练——这是使用新太空船过程当中至关重要的一步。赫利总共在太空中逗留过28天零11小时,班肯则有29天零12小时,其中包括37小时的太空漫步时长。二人的配偶亦同为宇航员。

载人的太空船必须经过一套程序,确保他们能够安全地运作。此次发射是本质上就是这样一套程序的最后一步。进入太空轨道之后,班肯和赫利将会测试“载人龙”的环境控制系统、显示与控制系统以及推进器。

他们将会在靠近空间站的过程中监察自主停泊系统,并在未来数月内成为国际空间站的团队成员。在空间站,他们将会继续对载人“龙”飞船进行测试,并完成空间站的其他相关任务。到返回地球时,载人“龙”飞船将会用降落伞落入大西洋。船舱和团队将会由一艘叫领航员进发号(Go Navigator)的船只寻回。

美国的载人航天私企化之路

据《纽约时报》5月26日报道,虽然航天飞船的乘客仍是NASA宇航员,且该机构的官员也可以在发现有关问题后取消发射,但此次载人航天任务全程将在一个SpaceX控制室进行,由SpaceX员工监督显示器以及指导发射。

BBC称,21世纪初期以来,NASA就一直有计划寻找其他机构接手将宇航员运往国际空间站的任务。 2003年2月1日,“哥伦比亚”号航天飞机在返回地球过程中解体,7名宇航员全部罹难。这一悲惨事故发生后,NASA就开始着重研发能够抵达月球的替代飞船。

2010年,时任美国总统奥巴马取消了旨在实现再次载人登月的“星座计划”(Constellation program),因为“星座计划”已经远远超出预算,而且比原计划时间落后了几年。当时的航天飞机计划已接近尾声。因此NASA只能寄希望于私人机构为宇航员提供载人航天业务。

2014年9月,NASA宣布与SpaceX和波音达成价值近70亿美元的合同,后者将协助美国宇航员往返国际空间站。其中,面向波音CST-100的合同价值最高为42亿美元,面向SpaceX“龙”飞船的合同价值最高为26亿美元。

当时有美国媒体报道称,通过“商业飞行人员运输项目”合同,NASA将可以摆脱对俄罗斯的依赖。

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SpaceX是一家怎样的公司?

除了对于美国航天意义重大外,此次载人发射也是SpaceX成立18年来的首次载人任务,更是人类历史上的首次商业载人航天发射。此前,SpaceX创始人埃隆?马斯克(Elon Musk)也已发推文表示,他将在佛罗里达州的地面控制中心观看这一历史性时刻。

2002年,马斯克创立了SpaceX,总部位于美国加州,其目标是降低太空运输的成本,让人类到火星居住成为可能。尽管这一投资并不为外界所看好,但马斯克本人力排众议,全力以赴。在公司成立之初,SpaceX曾连续三次火箭发射失败,一度几近破产,直到2008年第四次火箭发射才取得成功,并被NASA一份价值16亿美元的合同所挽救。但在历经多次失败与成功试验交织的18年后,SpaceX已成为第一家将推进器火箭带返地球变成常规操作的私人企业,这样他们就可以将火箭进行回收再利用而不是直接抛弃浪费。

目前,SpaceX的业务主要是用猎鹰9号(Falcon 9)和重型猎鹰(Falcon Heavy)火箭提供商业和政府官方的航天发射服务。该公司已经在定期运送货物至国际空间站。

此外,马斯克还野心勃勃地研发建造更大的载人“星际飞船(Starship)”——这可能将开启人类太空旅行和火星定居的第一步。

据悉,待赫利与班肯返回地球后,SpaceX和NASA将仔细研究这次飞行期间收集的数据,并利用这些信息来判断“龙”飞船是否可以实现定期往返国际空间站。与此同时,SpaceX公司也已开始计划下一次全面运行的“龙”飞船飞行任务。如果一切顺利,几个月后,“龙”飞船将搭载着三名NASA宇航员和一名日本宇航员再度飞往国际空间站。

一个由商业公司将人类送往太空的新时代或将就此开启。

澎湃新闻记者 刘惠

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