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人类历史性一刻!首次商业载人航天任务发射成功,马斯...

2020-5-31 07:28

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撰文丨杨心舟


刚刚,人类商业载人航天的全新篇章正式开启。北京时间5月31日凌晨3时22分,在美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心,SpaceX的龙飞船载着两名宇航员Bob Behnken和Doug Hurley点火起飞,开始了NASA与SpaceX的商业载人任务的首秀。这也是时隔9年来,美国再一次从美国本土将宇航员送往太空。


点火2分40秒后,龙飞船与一级火箭分离;


点火9分钟后,一级火箭在位于大西洋的回收船“Of Course I Still Love You”上成功回收;



点火12分钟后,龙飞船与二级火箭分离,宣告此次发射的成功。



随后,龙飞船将独自奔赴国际空间站,在19个小时后与国际空间站会合,开启为期不超过4个月的太空任务。



航天飞机退役的困境


2003年2月1日,“哥伦比亚”号航天飞机意外失事,这使得美国开始重新审视已有的航天计划。由于以航天飞机为载具的载人航天项目过于昂贵,并且具有较高的事故发生率,2010年,美国航空航天局正式决定将日渐老化的航天飞机全部退役。


在2011年“亚特兰蒂斯”号航天飞机最后一次执行任务之后,美国已有近9年时间没有在本土利用航天器将宇航员送入地球轨道了。此前,维珍银河公司曾利用VSS航天飞机在亚轨道开展过多次载人航天项目,但飞行器离地球表面都没有超过100千米(离地表100千米被认为是太空飞行的分界线)。


而在这9年时间里,美国只能通过俄罗斯的联盟号宇宙飞船向国际空间站运送宇航员。为此,美国需要为每个宇航员向俄罗斯支付8000多万美元的“船费”。但是,随着经费缩减,NASA已经越来越难承担联盟号火箭所需的资金。


由于美国本土没有能将宇航员送上国际空间站的航天器,而联盟号资金又在削减,国际空间站中的NASA宇航员甚至出现了“断供”。在今日SpaceX龙飞船升空之前,国际空间站中只有一名来自NASA的宇航员Chris Cassidy,而想要完成目前已有的研究计划,NASA至少需要四名成员。


为此,NASA于2010年决定开始执行新的商业载人航天项目,SpaceX的载人龙飞船以及波音公司的CST-100星际飞船都成为了航天飞机的下一代替代航天器,两家公司也分别得到了NASA大量资金支持。仅仅在2014年,NASA给两家公司签下的载人航天的合同资金就一共达到68亿美元。不过,目前波音公司的星际飞船还没有达到载人的标准,在开展载人飞行之前,它必须先通过非载人飞行前往国际空间站的任务。


NASA的商业载人项目可以说是完全植根于更早期的商业运输项目,这一项目是由SpaceX和诺斯罗普·格鲁曼公司的天鹅座飞行器承接的。而SpaceX龙飞船最早在2012年就完成了非载人前往国际空间站的任务。


如今,SpaceX 已经在波音公司之前先行一步,获得NASA准飞许可,并于今日在美国肯尼迪航天中心开展首次商业载人项目。两名宇航员,Bob Behnken 和Doug Hurley已经乘坐Space X龙飞船前往国际空间站,此次助力飞船发射的仍是SpaceX的猎鹰9号(Falcon 9)火箭。载人舱完全脱离火箭推进器后,将利用太阳能继续前往国际空间站。载人舱的太阳能板最大使用限度在120天,因此为了保证安全回程,两名宇航员的任务期将不会超过119天。


这次任务被称作Demo-2(Space X曾在Demo-1任务中,将非载人飞船运输到国际空间站),而Demo-2任务也创造了许多历史,例如首次有商业航天载人舱进入近地轨道;近9年来,美国宇航员在自己国家飞向太空和国际空间站;SpaceX 这18年来,首次执行载人航天任务。


而在Demo-2首飞成功后,今年下半年NASA还将利用龙飞船发送数名宇航员前往国际空间站。



顶住压力的SpaceX


Demo-2任务全名为Demostration,也就是说这是一系列展示任务,而今日发射的龙飞船,是Demo-2任务中留给SpaceX的最后一项测试。但在此之前,SpaceX算是顶住了压力,比如官方经常会提到的飞行技术故障中,龙飞船的降落伞就一直是饱受官方点名,龙飞船这一装置在过去数年中经历了大量的测试,在上个月,SpaceX成功地开展了龙飞船升空前最后一次降落伞测试;而去年一次地面测试中,龙飞船载人舱发生爆炸的事件也极大地影响了官方对龙飞船的安全性评判。不过,在NASA给出的最终评估中仍然通过了“准飞”决定。


哪怕是在发射前一周,SpaceX还在紧张地测试Falcon 9火箭。两位宇航员在上周六也进行了一次“非发射演练”,除了火箭发射那一步,Behnken和Hurley要身着宇航服,演练火箭发射前的每一步。周一,NASA官方再一次进行评估,以确定是否能允许SpaceX继续开展宇航任务,并再次给出了准飞决定。此次发射原定于当地时间27日进行,但由于天气不佳,发射最终推迟到了今天。



NASA国际空间站项目经理Kirk Shireman将这视为美国重返国际空间站的重要里程碑,“SpaceX龙飞船载人舱的发射代表着我们下一步将增加国际空间站中美国宇航员,”他在发射前的一次视频会议中表示,“这一次发射很关键,将显著增加美国宇航员在国际空间站中的研究人员数量和飞行时间。”为了保证在未来能够持续开展商业载人航天器发射任务,NASA已经在SpaceX龙飞船发射后开始持续收集飞行数据。


5步体验龙飞船之旅


以往美国进行载人飞行时,宇航员都会乘坐怀旧型的Astrovan运输车前往发射台,而这次执行航天任务的两位宇航员有了新的运输车,那就是闪亮的特斯拉Model X Sports汽车。他们在发射前3小时准时到达发射台。



升空后2.5分钟后,Falcon 9火箭的一级推进器会脱离,并且落回地球进行回收,回收点位于美国佛罗里达州大西洋海岸附近。而用于回收推进器的船只依然是“我当然还爱着你”(Of Course I Still Love You)。此后,2级火箭会点燃引擎继续推进,而之后SpaceX龙飞船载人舱将脱离并进入太空。载人舱自带的太阳能板,可以在之后持续提供动力。



之后载人舱将与国际空间站进行对接,将两名宇航员送进国际空间站。这一步大约会在火箭发射后的19小时后完成。Demo-2任务的两位宇航员需要在国际空间站完成33~119天的飞行任务,任务长度的时间取决于龙飞船载人舱的持久度。另外,NASA还不确定新加入的两位宇航员是否会执行太空行走任务。



在任务完成后,龙飞船将脱离国际空间站,返回地球。在接近地球时,服务舱会进行一次脱离轨道助力燃烧,帮助龙飞船进入大气层。龙飞船进入大气层后会以2.7万千米/小时的速度下落,外层的隔热层将隔绝载人舱外部的高温。



最后,载人舱会展开降落伞并且减速降落至佛罗里达州的大西洋沿岸,SpaceX巡航舰会迎接龙飞船,并帮助宇航员出舱。





宇航员的全新体验


除了SpaceX,两名宇航员也是首次乘坐龙飞船执行任务,一切对他们来说也都是全新的。包括龙飞船和传统航天飞机完全不同的操控面板,以往的航天飞机操控界面有着许多按钮、开关和操纵杆,而现在龙飞船用一块可触式屏幕完全取代了繁多的设备。



Behnken和Hurley已经在此前已经穿着SpaceX特制的宇航服进行了多次操作训练,当然,龙飞船基本上是自动行驶的,很少会需要宇航员进行手动操作。“前往国际空间站的路途很远,但我也不会说我已经准备好进行这次旅程,”Hurley自己说道,“我们希望大家能享受美国航天的历史一刻,但我们的飞行任务也是为了保证之后所有宇航员的安全。”


除了飞船训练,宇航员之间的协作和配合,也是Demo-2任务成功的重要因素之一,而两位宇航员已经信心十足。他们相识于2000年,这些年来,Behnken一直是Hurley的绝佳飞行搭档。有趣的是,他们都娶了宇航员妻子。“在协作方面,我们基本不用再多花时间训练,因为我们认识太久了,”Behnken表示。


Hurley曾说没有谁会比自己的妻子更加懂自己在经历着什么。当他们的儿子三岁时,Hurley的妻子在空间站待了6个月,父子俩则在家中等待她的归来。而这一次轮到Hurley出发,具体何时能够再次回家,NASA也将在Behnken和Hurley进入国际空间站后宣布。我们也借用Hurley自己常在表达对新旅程期待时的话来祝福两位宇航员:“Be safe”。

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