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馬斯克載人龍單挑「國家隊」成功上天,SpaceX讓人類又向太空邁出一小步

文 / 梵羽

備受矚目的飛船

馬斯克的SpaceX又搞事情了。

北京時間3月2日15點53分,美國太空探索公司(SpaceX)在佛羅里達州卡納維拉爾角肯尼迪航天中心進行了首次「載人龍飛船」(Crew Dragon)的無人測試發射。

經過了20多個小時的漫長飛行後,在美國當地時間3月3日,美國宇航局宣布,SpaceX載人「龍」飛船成功與國際空間站進行對接,據外媒Cnet報道,太平洋時間周日凌晨5點07分,一個自2011年以來一直被關閉和鎖住的艙口被打開。隨後,加拿大宇航員David Saint-Jacques和俄羅斯宇航員Oleg Kononenko穿過國際空間站前端的開放式加壓對接適配器並進入SpaceX載人龍飛船Demo-1乘員艙。

NASA對此次對接進行了直播。對接完成後,又在美國東部時間上周日上午8:30打開艙門。

在接下來的幾天里,國際空間站的工作人員將檢查載人龍飛船Demo-1的內部,透過其窗戶拍攝照片,記錄他們如何度過旅程並卸下一些物資以及一個名為Ripley的假人和一個使用的毛絨地球娃娃。據SpaceX首席執行官埃隆.馬斯克稱,其將作為「超高科技零重力指標」。

3月8日,龍飛船將返回地球。需要等到「載人龍飛船」最終安全降落在大西洋之後,本次任務才算圓滿完成。屆時會把一些重要的科學樣本帶回地球。

不僅如此,SpaceX還在此之前的2月22日,在加利福尼亞州范登堡空軍基地利用獵鷹9號中型運載火箭成功發射PAZ衛星。在火箭發射約11分鐘後,衛星在近地軌道進行部署,實現了人類首次近地軌道互聯網衛星的發射,這將極大地縮短衛星上網的延遲。

時至今日,說起載人航天發射其實已經算不上什麼稀奇之事,無論是俄羅斯的聯盟載人飛船,還是中國的神舟載人飛船,大家都已經耳熟能詳。但這次的飛船發射,雖然並沒有載人,卻備受矚目。

這對NASA商業載人計劃來說是一個重要的里程碑,因為SpaceX載人龍飛船是該計劃的兩艘私營公司飛船之一。另外一艘載人飛船是波音公司的Starliner。自2011年太空梭計劃結束以來,美國就沒有再從本土進行載人航天發射。美國宇航員只能搭乘俄羅斯聯盟號飛船前往太空。這一次的試飛成功,可能結束美國十多年來在航空領域對俄羅斯的依賴。這是美國自2011年太空梭退役以來,首次獲得載人航天能力。

美媒評價,這次成功讓SpaceX離歷史性勝利更近了一步:龍飛船或成為首個將NASA宇航員,送入軌道的商業航天器。

載人龍飛船

龍飛船(Dragon)又譯「天龍號」飛船。龍飛船由太空民企——美國太空探索技術公司(SpaceX)牽頭研發,是全球屈指可數的商用太空飛船之一,是世界上第一艘由私人公司研發的航天飛船。

第一代貨運龍飛船於2010年12月8日試飛成功,2012年5月22日發射成功,2012年10月7日,發射升空,首次向國際空間站運送重達455公斤的貨物,2013年3月3日,在成功排除推進器故障之後,美國SpaceX公司的「龍」飛船與國際空間站進行了對接。

這一次試飛的飛船是第二代龍飛船。

作為技術驗證飛行,這次「龍」飛船上並未真正搭載航天員,而是搭載了一個航天員模型,它被SpaceX命名為「雷普莉」,向經典太空電影《異形》中的主人公艾倫·雷普莉致敬。

這一個假人模型,身著太空服,坐在窗戶旁邊。在其頭部、頸部和脊柱周圍都裝置有感測器,可搜集人類在乘坐太空飛船時可能會遇到的力量類型的數據。並且,還要看5天後脫離空間站返回地球時是否能順利著陸,以及評估從假人模型獲得的數據是否安全。

SpaceX副總裁科尼格斯曼((Hans Koenigsmann)介紹說,「龍」飛船上所有配備均遵照載人飛行的標準,包括壓力、聲音、震動、溫度、輻射監測器,此外飛船還裝載了400磅(181公斤)的補給,提供給國際空間站上的航天員。

提到現實當中的太空飛船,可能很多人會想到傳統太空飛船狹窄擁擠的環境。因為在人們的印象中,聯盟號載人飛船的面板是這樣的:

但這一次載人版「龍」飛船的內部空間大得多,飛船艙內外觀非常簡潔,形如科幻電影中的宇宙飛船,即使增設後排座椅,也能容納多達7名乘員,與狹小擁擠的聯盟號飛船形成鮮明對比。內部還配有先進的環境控制與生命保障系統,為乘員提供舒適、安全的環境。乘員可坐在由最高級碳纖維和阿爾坎塔拉布料製成的座椅上,透過窗戶飽覽太空美景。

此外,載人版「龍」飛船可以重複使用,也大幅降低了太空游的成本。

不僅「居住面積」擴充了,座椅環境舒適了,就連飛船操作界面也升級了,裡面裝備有先進的硬體和軟體,包括採用充滿科技感的超大觸控界面而非繁複的儀錶盤。

以前的設備上密密麻麻的都是各種按鈕、儀錶、開關,讓人眼花繚亂。但SpaceX卻不走尋常路,載人龍飛船內部的控制面板(Control Panel)非常的「高科技」,超大觸控界面,僅保留了少量物理按鍵,與傳統飛船設計截然不同。馬斯克宣稱,這將大幅提高飛船的自動化程度,降低航天員的學習成本。

按照計劃,今年6月份將進行飛船本身的應急飛船逃逸試驗。7月份,將進行首次載人飛行,兩位宇航員將在太空待兩周。

而且,SpaceX公司還在籌劃更大型的太空飛船,包括可以容納100名乘客的「星艦」,將用於載人登陸火星計劃。

太空爭奪戰

在人類仰望星空和探索星空的實際操作中,能否把人送到太空是一個既檢驗科技水平的試金石,也是人類能否深入探索和研究太空的分水嶺。實際上,載人到太空並返回,人類早就做到了。但是,要將人員送到空間站或月球和火星上,並且平安地送回到地球著陸,有著不同的技術和安全路徑。

歷史上,美國曾擁有過「挑戰者號」、「哥倫比亞號」、「發現號」、「奮進號」以及「亞特蘭蒂斯號」。不僅是美國,蘇聯時期由於當時的冷戰,也相應的建造了不少太空梭,比如「暴風雪號」、「小鳥號」和「貝加爾湖號」等等,這些壯觀的太空梭,曾代表著人類對太空探索的渴望,也驗證著人類智慧和科技的結晶。

1986年1月28日上午11時39分,挑戰者號太空梭在升空時因固體助推器O型密封環失效,在美國佛羅里達州發射升空後第73秒就發生爆炸解體,機上7名宇航員全部罹難。

2003年2月1日,哥倫比亞號太空梭在重返地球大氣層時解體,導致美國7名宇航員死亡,而且哥倫比亞號太空梭是美國的首架太空梭,執行過多次升空任務。

2011年7月21日,「亞特蘭蒂斯」號太空梭在肯尼迪航天中心安全著陸,正式宣告長達30年的太空梭時代宣告終結。

而退役後的幾架太空梭陸續進入博物館供人瞻仰。

這兩次太空梭失事一次是在發射升空之時,一次是在返回地球之時,說明載人太空梭一旦失事,就是覆巢之卵式的災難,因為太空梭沒有在緊急情況下出逃的通路,或者說無法設計逃離通道。

所以,從安全出發,自美國的第4架太空梭亞特蘭蒂斯號於2011年退役後,美國就終止了太空梭載人的太空探索。那一天之後,美國就失去了載人航天能力。俄羅斯的「聯盟號」成為了來往國際空間站的主要載人太空飛船。

為了維持國際空間站的繼續運營,NASA只能購買俄羅斯聯盟號載人飛船的座位。

而俄羅斯人可不是善茬,聯盟飛船座位價格從那之後便是一路看漲,從最初的3000萬美元一路飆漲至現在8000萬美元一位的天價,簡直比北京的房價漲幅還要快。但美國確實沒有飛船可用。

對於一個曾經將人類6次送上月球的航天強國來講,這簡直是奇恥大辱,但這實在是因為太空梭亟需替換,不能再用的無奈之舉,而非NASA所願。美國當然要採用各種方式追趕。

事實上,知恥而後勇的NASA很早就規划了三款新型載人飛船,但是卻因為進度、經費、設計等種種原因,遲遲不能服役,直到今天的載人龍才首先試飛。

在太空梭退役之前2010年,NASA就開始物色新一代飛船的承包商,當時波音(Boeing)、藍色起源(Blue Origin)、內華達山脈( SNC)和SpaceX四家航企進入觀察資助名單。

角逐到最後,呼聲極高的藍色起源和內華達山脈公司意外淘汰,波音和被業界齊齊看衰的SpaceX意外中選。

波音自不必說,百年航企,阿波羅登月時代就曾參與,而且無論資金實力,技術水平還是研發經驗都無可比擬,中標毫不意外。

SpaceX,之前的獵鷹1火箭5次發射3次失敗,就問你一聲,這樣的航班誰敢坐?

而最後,讓人大跌眼鏡的是,就是這個一直被業界唱衰的SpaceX最終拿下了承包商資格。

頓時,一片噓聲。

馬斯克的太空夢

2014年5月,在美國加州霍索恩的廠房內,馬斯克舉辦了一場發布會,在陣陣煙霧的襯托下,幕布揭開後,第二代龍飛船展現在觀眾眼前。

在此之前,更多的還是質疑聲。而馬斯克用自己的行動回應了大家的質疑。

馬斯克是靠網路支付系統發家的億萬富翁,被稱為「矽谷鋼鐵俠」。《鋼鐵俠》第二部的部分鏡頭就在SpaceX位於加利福尼亞州的總部廠區拍攝。該劇導演說,飾演鋼鐵俠的小羅伯特·唐尼就是從馬斯克的創業經歷中獲得角色靈感。

2002年,SpaceX創立,馬斯克在創辦公司時曾經求援俄羅斯,但不被重視,屢屢碰壁。隨後馬斯克憤而自行研發液體運載火箭,可是,他研發的獵鷹1型火箭,三次試射,三次爆炸,這種高資本投入製造二踢腳的行為幾乎淪為業界笑柄。

面對許多批評家的批評,馬斯克乾脆以「龍」這一神話形象命名自己的飛船。而「龍」飛船的名字則來自於美國民謠歌曲《神龍帕夫》。

事情迎來了轉機,SpaceX在2008年末正式獲得了NASA的國際空間站商業補給服務合同(Commercial Resupply Services,簡稱CRS合同),採用公司全新研發的獵鷹9火箭和第一代貨運型龍飛船向國際空間站運送共計12次貨物,憑藉NASA一紙訂單的輸血效應,SpaceX才得以起死回生。

SpaceX不但拿下了訂單,更決定迎難而上,意圖打造一種低成本、載人載貨通用、可重複使用的新式龍飛船。

龍飛船發射當天,馬斯克在現場目睹了飛船升空的過程。

一切順利後,馬斯克接受了媒體的採訪。他一臉苦笑的坦誠:「坦率地說,我的精神感覺有點疲憊,壓力太大了。」

不過還是看的出他的自豪:「龍飛船」運行正常,將需求商業客戶,「這可能是向商業客戶開放太空旅行的第一步。」

未來太空旅行

載人龍飛船的成功,不僅降低了國際空間站的票價,還降低了宇航員的門檻。這讓人類向太空旅行的步伐又向前邁進了一大步。

除了馬斯克,越來越多的億萬富翁將目光鎖定了太空旅行產業,比如世界首富貝佐斯、美國億萬富翁布蘭森,他們都在建造自己的載人飛船。

當然,各國政府也都紛紛加入。

特朗普政府領導下的美國宇航局和新領導人Jim Bridenstine已經將商業載人項目的發射作為重中之重。

今年2月,美國總統特朗普簽署了一項新的政策指令,正式提出了美國組建太空部隊的計劃。

「我們真誠地祝賀所有能夠開啟太空探索下一篇章的地球人士,」NASA宇航員Anne McClain在為載人龍飛船Demo-1舉行的歡迎儀式說道。

去年8月,印度政府宣布計划到2022年實施首次載人航天飛行,將一名印度宇航員送入太空。另外,日本、俄羅斯和沙特等國家均在布局太空領域。

摩根士丹利預計,到2040年,太空經濟規模將達到1.1萬億美元;美國銀行估計將達到2.7萬億美元;高盛此前的預測是,未來20年間,全球太空經濟規模將會成長至數萬億美元。

相比較而言,中國商業航天起步較晚,與世界水平相比仍有很大的發展空間,在商業航天器發射方面,中國發射次數僅為6次,與美國(224次)、歐州(57次)拉開了較大差距。雖然現如今政策環境、技術環境和市場環境還算良好,但我們註定還有很長的路要走。

部分素材來源於網路

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