这辈子,你做好上太空的准备了吗?丨SpaceX 载人火箭发射成功

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技术编辑:王治治
发自 SpaceX 龙 2 飞船


北京时间凌晨 3 点 22 分,SpaceX 龙 2 飞船在美国佛罗里达州的肯尼迪宇航中心成功发射。

外媒在报道称,两名宇航员将在国际太空站中停留 30~119 天。

这是历史上首次由私人公司将宇航员送入太空。

此次载人航天任务是 SpaceX 成立近 20 年来首次执行商业载人飞船任务。美国总统特朗普也抵达现场观看了发射进程。不仅意味着航天技术的新突破,也代表其受到了 NASA 的官方的认可。


零、时间轴

- 2014 年,SpaceX 与 NASA 签订合约,开始正式打造载人航天项目;

- 2016 年 1 月,完成飞船降落伞测试。

- 2019 年 3 月,二代龙飞船携带假人试飞成功,不过一个月后,这台成功试飞的飞船在例行静态点火时突然起火爆炸;

- 2020 年 1 月搭载假人测试逃生系统,并主动引爆了搭载飞船的火箭「猎鹰9」 号,献奉上了史上“最贵烟花”;

- 2020 年 5 月 27 日,SpaceX 宣布,因雷雨天气原因,载人发射活动被迫推迟。

- 2020 年 5 月 29 日,SpaceX 旗下星际飞船(Starship)SN4 原型机在测试中发生爆炸。现场火光冲天,火球甚至将火箭运载车吞没。

- 2020 年 5 月 31 日,SpaceX 龙 2 飞船在美国佛罗里达州的肯尼迪宇航中心成功发射。


一、本次发射的意义

首先,对于 SpaceX 来说,若该次 SpaceX 龙 2 飞船任务成功完成,则意味着其拿到了商业载人航天的入场券;

其次对于美国来首,是其自 2011 年后,历时 9 年再次掌握了载人航天的能力;

第三,对于整个人类社会来说,意味着商业航天时代即将到来,从此去太空旅行不再是科幻小说中的故事情节。


二、两位宇航员的背景

SpaceX 载人火箭

本次出航的两位宇航员分别是道格·赫尔利和鲍勃·本肯。

道格·赫尔利出生于 1966 年 10 月 21 日,之前曾两次进入太空,停留时长共 683 小时,曾执行亚特兰提斯号航天飞机/STS-135 任务, 是 NASA 航天飞机计划最后一次执飞的驾驶员(2011 年 7 月 8 日,STS135 奋进号,肯尼迪39A 平台发射),也是此次航行的指挥官。

鲍勃·本肯出生于 1970 年 7 月 28 日,拥有机械工程博士学位,之前曾两次进入太空,停留时间共计 708 小时,其中包括太空行走 37 小时。

有意思的一点是,两位宇航员的太空服则由曾为蝙蝠侠、超人、蜘蛛侠、美国队长等漫画英雄设计电影战衣的好莱坞服装设计师何塞·费尔南德斯操刀,实现了科幻与现实的融合。

当然,太空服还是需要通过 NASA 的各项严苛测试,才完成了最终的设计与应用。


三、SpaceX 龙 2 飞船的结构特点

SpaceX 龙 2 飞船

本次使用的 SpaceX 龙 2 飞船,直径 4 米,高 8.1 米,最多可搭载 7 位宇航员(载人龙飞船 NASA 版本的只有 4 人座位),与我国 5 月 5 日测试的「新一代载人飞船」设计上能够搭载的宇航员数量相同。

龙 2 飞船的最顶端是一个能够打开的头锥盖子,在发射和返回的过程中,保护飞船和对接机构。当飞船与空间站对接的时候,头锥盖子会打开,露出对接机构,当飞船脱离空间站的时候,盖子关闭,准备返回地面。

飞船主体由两大部分组成,一个是加压的返回舱,另一个是在返回舱下面的服务舱。服务舱是非加压的,可以搭载对气压不敏感的货物。

另外,服务舱外侧粘贴有太阳能电池,这摆脱了传统的太阳能展开翼的造型。服务舱外侧还有翼状结构,能够为飞船在逃逸过程中提供气动稳定性。


四、SpaceX 龙 2 飞船何时何地返回

SpaceX 龙 2 飞船

SpaceX 龙 2 飞船与国际空间站对接后,宇航员通过对接通道进入空间站,在那里执行预定的科学任务。具体返回日期,目前官方并没有明确的说法,只是说不会晚于 9 月 23 日。

载人龙飞船返回时,首先丢掉服务舱,然后借助盾形的防热罩减速,到达一定高度后,再展开降落伞完成最终刹车,最后溅落在大西洋海域。


五、 4 亿人民币,太空 30 天深度游

NASA 此前曾计划,从 2020 年开始,允许游客访问国际空间站,每人费用约为 5800 万美元(约 4 亿元人民币),其中包括 3.5 万美元每晚的住宿费,最长可达 30 天。

具体游客和费用的安排由波音和马斯克旗下 Space X 两家公司负责,他们将挑选游客,保证宇航游客达到太空飞行所需的医学和培训要求。在运送方面, SpaceX 将使用自己的龙飞船,波音用 Starliner 飞船。

中国科学院国家空间科学中心原主任吴季教授表示,如果此次发射和载人航天任务圆满成功,那么马斯克的 SpaceX 公司就将证明私营部门参加载人航天运输不再是个噱头,而是开辟了新领域。此后,企业将可以向政府及其他希望购买服务的机构或个人出售个人太空旅行等服务。


六、SpaceX 和 NASA

近期有很多质疑的声音,表示 SpaceX 成立才多少年,能做到这么多成就,肯定是 NASA 给予的帮助,本质上 SpaceX 就是一家披着私营外衣的国家企业。

首先,SpaceX 和 NASA 关系的确很好,马斯克不只一次面对采访时曾说过自己的密码就是:“ILOVENASA”。不过两者只是合作关系,并且由于 SpaceX 的努力,NASA 现在非常喜欢与 SpaceX 合作。

不过注意,NASA 并不是美国火箭发射提供商,本质上它是一个研究机构,真正具体造火箭需要与承包商合作,早期的火箭和太空运载技术是 NASA 研发的,不过后来逐渐转移给了波音和洛马(洛克希德·马丁)等公司。

2014 年 9 月,NASA 选定 SpaceX 和波音公司参加商业载人项目,分别获得 26 亿美元和 42 亿美元的资助。波音公司制造了“星际航班”(Starliner)飞船运送宇航员,但总体上进度稍落后于 SpaceX。

SpaceX


本质上 SpaceX 因为没有经验所以也就没有历史包袱。大胆采用快速迭代的敏捷开发加快技术进度,大量使用已有的技术并优化提升,从而降低成本并缩短开发周期。马斯克很清楚自己想做什么,从降低成本为出发点,做到了很多别人敢想但不敢做的事情。

NASA 局长在第一次 DM-2 发射时被采访问道:“为什么选择 SpaceX,有什么不同之处?”他的回答是:

“They test, fail, fix, fly again,  until the point we are today.”

Elon Musk

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