馬斯克的龍飛船上天“圈地” 距離火星殖民還有多遠(yuǎn)?

SpaceX的賭注從未像現(xiàn)在這樣高。原本在周三,太空探索技術(shù)公司Space X的龍飛船將進(jìn)行首次載入發(fā)射,向國(guó)際空間站輸送兩名NASA宇航員。由于天氣原因,發(fā)射時(shí)間改為30號(hào)下午3點(diǎn)22分(北京時(shí)間31日凌晨3點(diǎn)22分)。如果成功,這標(biāo)志著有史以來(lái),第一次有商業(yè)航空航天公司將人類帶入地球軌道。美國(guó)宇航局和太空迷已經(jīng)為這個(gè)里程碑等待了將近十年。

文 | 出海瞭望

載人航天非常困難且昂貴?;鸺仨毧煽?,車輛必須配備昂貴的生命支持系統(tǒng),并具備一定程度的冗余度。迄今為止,只有俄羅斯,美國(guó)和中國(guó)三個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了這一壯舉。

對(duì)于SpaceX而言,這是邁向火星的又一步,但從更廣義的角度看,這表明太空飛行不一定是最強(qiáng)大國(guó)家的專屬。

目前,全球仍籠罩在新冠疫情陰影之下,企業(yè)和政府的正常運(yùn)作都受到影響,盡管如此,SpaceX龍飛船的發(fā)射還在向前推進(jìn)。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)表示,必須繼續(xù)執(zhí)行任務(wù),以保證國(guó)際軌道站中美國(guó)宇航員人員配備齊全。

航天局最高官員吉姆·布萊登斯汀也表示,希望這次發(fā)射能給在持續(xù)疫情影響下的人帶來(lái)鼓舞,激發(fā)人們的敬畏精神,振奮人心。

SpaceX的載人發(fā)射為什么重要?

自2011年航天計(jì)劃結(jié)束以來(lái),美國(guó)還沒(méi)有再次將自己的宇航員送入太空。自那以后,NASA的宇航員不得不前往俄羅斯,并乘坐俄國(guó)的聯(lián)盟號(hào)飛船進(jìn)行訓(xùn)練。每位宇航員的訓(xùn)練需要NASA支付8600萬(wàn)美元的高昂花費(fèi)。

但是NASA不選擇創(chuàng)造自己的后繼者。取而代之的是,它與有能力的企業(yè)合作,讓后者研發(fā)出能安全運(yùn)送宇航員往來(lái)國(guó)際空間站的的飛船。這確實(shí)是一個(gè)有爭(zhēng)議的決定,但商業(yè)公司可以降低成本并刺激創(chuàng)新,而NASA將有更多的時(shí)間和資源來(lái)專注于更深入地探索太陽(yáng)系,如Artemis項(xiàng)目打算在2024年之前將人類送上月球活動(dòng)。

請(qǐng)輸入圖說(shuō)3月,NASA宇航員BobBehnken(左)和Doug Hurley(右)進(jìn)行了龍飛船的發(fā)射和對(duì)接的完整模擬。

2010年美國(guó)太空政策的轉(zhuǎn)變?yōu)镾paceX的早期成功提供了機(jī)會(huì)。在2014年,SpaceX和波音都獲得了NASA的合同,以提供商用發(fā)射服務(wù)。到目前為止,SpaceX似乎已經(jīng)兌現(xiàn)了降低人類航天成本的承諾。與平均耗資16億美元的一次航天飛機(jī)任務(wù)相比,NASA僅需為SpaceX即將進(jìn)行的空間站飛行支付1.1億美元。

2014年,NASA簽了兩份合同:42億美元用于波音公司制造Starliner運(yùn)載工具,26億美元用于SpaceX制造具有載人功能的龍飛船,該航天器此前為國(guó)際空間站運(yùn)送貨物。那時(shí),NASA已經(jīng)為SpaceX研發(fā)運(yùn)貨的龍飛船投入了資金。美國(guó)宇航局表示,波音公司獲得的資金多,是因?yàn)樗枰獜臒o(wú)到有設(shè)計(jì)Starliner。

波音公司最近遭受了重大挫折,當(dāng)時(shí)Starliner太空艙在一次關(guān)鍵的無(wú)螺旋試驗(yàn)飛行中發(fā)生故障。另一樁合作方面,如果SpaceX能夠執(zhí)行載人火箭發(fā)射任務(wù),那將是 NASA的一項(xiàng)重大勝利。

更不用說(shuō),這樣一來(lái),美國(guó)也可以不再依賴俄羅斯,獨(dú)立輸送宇航員了。

何時(shí)何地起飛?

NASA和SpaceX原定于美國(guó)東部時(shí)間星期三下午從佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心執(zhí)行載人航天飛行。但是當(dāng)他由于天氣原因,NASA將在美東時(shí)間5月30日下午重新發(fā)射。

火箭將從歷史悠久的“ Pad 39A ”發(fā)射臺(tái)起飛,阿波羅時(shí)代的任務(wù)就從這里開(kāi)啟,包括1969年首次登月,目前被SpaceX從NASA 租來(lái)使用。

在大流行期間發(fā)射是否安全?

根據(jù)NASA的說(shuō)法,答案是肯定的。

宇航員們一直處在嚴(yán)格的隔離環(huán)境中,并進(jìn)行至少兩輪的病毒檢測(cè)測(cè)試。

NASA,SpaceX和軍事人員將需要聚集在控制室中以支持發(fā)射,他們還實(shí)施了其他安全措施,例如在新班次開(kāi)始時(shí)更換控制室,以便對(duì)另一個(gè)房間進(jìn)行深層清潔。

NASA還敦促民眾遠(yuǎn)離肯尼迪發(fā)射中心, 鼓勵(lì)在家觀看直播,防止增加新冠病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)。截至當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日晚8點(diǎn)30分,美國(guó)新冠肺炎累計(jì)死亡101573例;累計(jì)確診病例1720613例,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他任何國(guó)家。

而一向言論驚人的SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克在網(wǎng)絡(luò)反復(fù)表達(dá)了自己對(duì)于新冠疫情的看法,認(rèn)為美國(guó)的反應(yīng)過(guò)于夸張,呼吁取消隔離政策,他的特斯拉工廠更是頂風(fēng)作案,不顧禁令強(qiáng)行開(kāi)工。接受彭博社采訪時(shí),馬斯克直言美國(guó)新冠數(shù)據(jù)不可靠。

誰(shuí)飛向太空?

龍飛船載人發(fā)射是兩位NASA女宇航員麥克阿瑟(Megan McArthur)和奈伯格(Karen Nyberg)期待已久的任務(wù),不過(guò)執(zhí)行任務(wù)的卻是他們的丈夫,兩名同樣來(lái)自NASA、經(jīng)驗(yàn)豐富的宇航員:49歲的羅伯特·貝恩肯(Robert Behnken)和53歲的道格拉斯·赫爾利(Douglas Hurley)。

這四位宇航員在NASA的2000年暑期培訓(xùn)時(shí)相識(shí),之后分別結(jié)為夫妻。兩位男宇航員均是對(duì)方婚禮上的伴郎,20年來(lái),這四位宇航員輪流進(jìn)入太空。

同時(shí),兩位即將飛天的宇航員和SpaceX也有緊密的合作,接受過(guò)龍飛船為期2年的飛行訓(xùn)練。而龍飛船則是繼水星,雙子座,阿波羅和太空巴士之后,第五個(gè)獲得NASA認(rèn)證的能夠安全執(zhí)行載人發(fā)射的飛船。

這兩位宇航員都以軍事測(cè)試飛行員的身份開(kāi)始職業(yè)生涯,有幾百個(gè)小時(shí)的飛行經(jīng)驗(yàn),也都曾參與過(guò)往返國(guó)際空間站的飛行任務(wù)。NASA早在2018年就選中二位進(jìn)行這項(xiàng)任務(wù),他們注定將延續(xù)了長(zhǎng)期的軍事試飛員的榮耀,是開(kāi)啟載人航天史上這一歷史性時(shí)刻的絕佳人選。

NASA希望將本肯和赫利留在空間站,直到 下一艘龍飛船運(yùn)載更多人到達(dá)空間站。兩位宇航員表示預(yù)計(jì)在空間站停留一到三個(gè)月,最長(zhǎng)不超過(guò)110天,任務(wù)結(jié)束時(shí),他們將再次乘坐龍飛船,穿越大氣層,最終降落在大西洋上。

龍飛船是什么?安全嗎?

這是一個(gè)膠囊狀的航天器,直徑約4米,配備七個(gè)座位和觸摸屏控件。

宇航員將乘坐龍飛船通過(guò)獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭進(jìn)入軌道,宇航員將在發(fā)射當(dāng)天使用空中“乘員進(jìn)入臂”進(jìn)入機(jī)艙?;鸺龑堬w船送入高空后,龍飛船將分離出來(lái),并點(diǎn)燃自己的推進(jìn)器,繼續(xù)向空間站前進(jìn)。

龍飛船整個(gè)系統(tǒng)是全自動(dòng)的,宇航員只需要在屏幕上操作系統(tǒng)并與指揮中心保持聯(lián)絡(luò)即可。宇航員們也不打算攜帶額外的大件行李。在到達(dá)國(guó)際空間站之前,宇航員將在飛船上待上19個(gè)小時(shí)。

SpaceX和NASA已簽署龍飛船的安全開(kāi)發(fā)計(jì)劃,以保證重大任務(wù)的安全執(zhí)行。龍飛船還配備了獨(dú)特的緊急中止系統(tǒng),旨在在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)確保安全。

盡管沒(méi)有百分之百完全避免風(fēng)險(xiǎn)的方法,但NASA嘗試過(guò)以下努力:需要確保龍飛船的災(zāi)難性故障概率在1/270。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和測(cè)算,135次飛行中的失敗次數(shù)是2。

什么是國(guó)際空間站?

國(guó)際空間站已經(jīng)繞地球運(yùn)行了二十年,主要由美國(guó)和俄羅斯來(lái)運(yùn)營(yíng)。這些年來(lái),一共有來(lái)自19個(gè)國(guó)家的240位宇航員到訪過(guò)空間站。這里進(jìn)行過(guò)數(shù)千項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),研究涉及人體對(duì)太空的反應(yīng)、新藥物開(kāi)發(fā)等方面。

通常約有六位宇航員留在空間站,目前這里只有三位NASA的宇航員。

這項(xiàng)任務(wù)要花多少錢?

根據(jù)NASA 2019年的一份報(bào)告顯示,在過(guò)去的十年中,通過(guò)俄羅斯聯(lián)盟號(hào)搭載一位宇航員,平均需要花費(fèi)5540萬(wàn)美元,最高則多達(dá)8600萬(wàn)美元。

同一份報(bào)告估計(jì),如果用龍飛船發(fā)射,NASA支付的費(fèi)用是約每人5500萬(wàn)美元。

非營(yíng)利組織行星協(xié)會(huì)的最新研究表明,總體而言,與美國(guó)以前的人類太空飛行計(jì)劃相比,NASA的商業(yè)“外包”計(jì)劃是劃算的。

SpaceX走到這一步有多困難?

多年來(lái),SpaceX與NASA的關(guān)系有了長(zhǎng)足的發(fā)展。在2000年代,SpaceX最初的幾次火箭發(fā)射嘗試均以失敗告終,在安全地將早期的獵鷹1號(hào)火箭送入軌道前,該公司在2008年幾乎破產(chǎn)。在此之后,NASA與Space X簽訂了160億美元的合同,讓龍飛船通過(guò)獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭為空間站運(yùn)送貨物。

從那時(shí)起,SpaceX和NASA一直緊密合作,過(guò)程中有過(guò)兩次失敗的發(fā)射經(jīng)歷。2015年,當(dāng)時(shí)一枚火箭向太空站運(yùn)送5000磅貨物中,在進(jìn)入軌道時(shí)爆炸。2016年,另一枚獵鷹9號(hào)火箭在佛羅里達(dá)發(fā)射臺(tái)上炸毀,摧毀了一枚價(jià)值2億美元的通信衛(wèi)星。

但是到目前為止,SpaceX發(fā)射任務(wù)絕大部分都順利進(jìn)行。

去年,飛船在進(jìn)行地面測(cè)試時(shí),緊急中止引擎發(fā)生了爆炸。SpaceX花費(fèi)了幾個(gè)月的時(shí)間,來(lái)重新配置飛船設(shè)計(jì),以便在1月份的試飛中表現(xiàn)完美。

龍飛船會(huì)再進(jìn)行載人任務(wù)嗎?

SpaceX的主要目標(biāo)之一就是通過(guò)重復(fù)使用硬件,來(lái)降低太空發(fā)射的成本。例如,運(yùn)輸貨物的龍飛船已經(jīng)三次飛向太空。

自2015年以來(lái),獵鷹9號(hào)的第一級(jí)助推器在完成幾十次任務(wù)后都安全降落,這是火箭在升空時(shí)產(chǎn)生原始推力的最大部件。

用于這次載人任務(wù)的火箭將是全新的,發(fā)射后SpaceX將其降落在無(wú)人駕駛船上,以嘗試回收火箭的第一級(jí)助推器。Space X透露,每艘龍飛船還可以進(jìn)行多次太空旅行。

SpaceX最大的野心是宇宙飛船Starship循環(huán)使用。Starship目前還處于開(kāi)發(fā)初期,馬斯克希望,該運(yùn)載工具的每一部分,以及將其送入太空的巨型火箭助推器,都可以重復(fù)使用,并完成飛回地球并自行著陸的核心環(huán)節(jié)。

星際飛船是馬斯克對(duì)SpaceX長(zhǎng)期計(jì)劃的核心:將人類送入火星,并在火星生活。

如果SpaceX成功,也意味著太空旅行可能開(kāi)啟序章。

別的公司也在努力,貝佐斯的Blue Origin等航天技術(shù)公司計(jì)劃提供不進(jìn)入地球軌道的簡(jiǎn)短亞軌道發(fā)射預(yù)定服務(wù),起價(jià)在20萬(wàn)至25萬(wàn)美元之間,并且在迅速上升中。

另一方面,有消息稱SpaceX已經(jīng)和乘客簽約——進(jìn)行為期數(shù)天的太空旅行,每人的費(fèi)用為3500萬(wàn)美元。甚至湯姆·克魯斯(Tom Cruise)都希望乘坐 SpaceX并在國(guó)際空間站上拍攝電影。

譯文出處:

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2020-05-30
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