首飛成功!SpaceX 開(kāi)啟商業(yè)載人航天新時(shí)代,馬斯克再次改寫(xiě)歷史
三天前,SpaceX 首次載人航天因?yàn)樘鞖庠蛲七t。昨天 SpaceX 的星際飛船 SN4 原型機(jī)又在測(cè)試中爆炸,給今天的載人發(fā)射蒙上了一層陰影,但并沒(méi)有影響這次歷史性的航天任務(wù)。
三天前,SpaceX 首次載人航天因?yàn)樘鞖庠蛲七t。昨天 SpaceX 的星際飛船 SN4 原型機(jī)又在測(cè)試中爆炸,給今天的載人發(fā)射蒙上了一層陰影,但并沒(méi)有影響這次歷史性的航天任務(wù)。
美國(guó)東部時(shí)間2020年 5 月 30 日 15 時(shí) 22 分,兩位宇航員乘坐著 SpaceX 載人龍飛船,在獵鷹 9 號(hào)火箭的助推下離開(kāi)地球,一道絢麗的煙火劃破長(zhǎng)空,闖進(jìn)了那個(gè)深邃的良夜。
在佛羅里達(dá)肯尼迪航天中心,這個(gè)見(jiàn)證了阿波羅 11 號(hào) 的登月者飛船和首架航天飛機(jī)哥倫比亞號(hào)升空的航天圣地,又增添了傳奇的一筆:人類首次商業(yè)載人航天發(fā)射。
這是史上首次上由民營(yíng)企業(yè)研發(fā)的火箭和飛船將宇航員送入地球軌道,也是自 2011 年美國(guó)最后一架航天飛機(jī)退役后,首次在美國(guó)本土執(zhí)行的載人航天任務(wù)。
馬斯克創(chuàng)立的 SpaceX,在人類航天史上留下了一座新的里程碑,一如當(dāng)年在月球踏出第一步的阿姆斯特朗。就像 N[**]S[**] 局長(zhǎng)Jim Bridenstine 所說(shuō):這開(kāi)啟了人類航天的新時(shí)代。
從這一刻起,我們距離太空旅行、重返月球、移民火星,距離那些浩瀚蒼穹中的群星,又邁出了重要一步。
SpaceX 首次載人航天,馬斯克埋下哪些彩蛋?
這一刻,SpaceX 的載人龍飛船已經(jīng)脫離了二級(jí)火箭,獨(dú)自在太空中飛行,由飛船的太陽(yáng)能電池板來(lái)供電,向著國(guó)際空間站靠近。
而這次發(fā)射的另一個(gè)主角獵鷹 9 號(hào),在升空的 2.5 分鐘后一級(jí)火箭就已經(jīng)脫離主體,降落到了大西洋的一座無(wú)人回收平臺(tái)上,這個(gè)平臺(tái)的名字很特別,叫做「當(dāng)然我還愛(ài)著你」(Of Course I Still Love You)。
如無(wú)意外,在十幾個(gè)小時(shí)之后兩位宇航員將打開(kāi)艙門進(jìn)入空間站,與現(xiàn)在空間站里的三位宇航員相遇。他們將在空間站停留 30 天到 119 天,具體時(shí)間取決于龍飛船的狀態(tài)和新一代飛船載具的進(jìn)度,在此期間兩位宇航員還有可能進(jìn)行太空行走。
對(duì)于 SpaceX 來(lái)說(shuō),這是成立 18 年來(lái)最重要的一次發(fā)射任務(wù)。而善于營(yíng)銷的馬斯克,早已經(jīng)把每一次重要的發(fā)射任務(wù)變成一場(chǎng)「太空大秀」,而這首次載人航天的亮點(diǎn)當(dāng)然也不少了。
強(qiáng)勢(shì)植入的特斯拉
你可能還有印象,兩年前首次發(fā)射的 Space X 獵鷹重型火箭上,搭載著一輛櫻桃紅的特斯拉 Roadster 跑車,身穿宇航服的假人Starman 坐里面,車內(nèi)無(wú)限循環(huán)著 David Bowie 的《Space Oddity》,十分浪漫。
雖然這次馬斯克沒(méi)有把特斯拉送上天,但也沒(méi)放過(guò)給自己公司打廣告的機(jī)會(huì)。
兩位宇航員抵達(dá)發(fā)射臺(tái)所乘坐的擺渡車,正是一輛印著 N[**]S[**] logo 的白色 Model X , N[**]S[**] 局長(zhǎng) Jim Bridenstine 還親自發(fā)推來(lái)給這輛車吆喝。
乘坐擺渡車登上發(fā)射臺(tái)一直是 N[**]S[**] 的傳統(tǒng),比起過(guò)去的擺渡小巴,這次的 Model X 顯然更加拉風(fēng)。這輛 Model X 的車牌「ISSBND」意為國(guó)際空間站,也表明了這次任務(wù)的目的地。
而乘坐特斯拉登上 Space X 火箭,無(wú)不在提醒著人們,誰(shuí)才是這場(chǎng)歷史性發(fā)射的主角。
在太空重聚的老搭檔
飛船上的兩位宇航員,分別是鮑勃·本肯(Bob Behnken)和道格·赫爾利(Doug Hurley),這兩位都有著非常豐富的飛行經(jīng)驗(yàn),都能駕駛航天飛機(jī)。
空軍出身的鮑勃·本肯曾兩次搭乘奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)入太空,期間進(jìn)行過(guò) 6 次、超過(guò) 37 小時(shí)的太空行走,并在在 2012 年至2015 年期間擔(dān)任 N[**]S[**] 的首席宇航員。
而道格·赫爾利曾是美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的飛行員,在 25 種不同類型的飛機(jī)上累計(jì)有 5500 多個(gè)小時(shí)的飛行記錄,在 2011 年亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)退役前最后一次的太空之旅,赫爾利就在其中
這兩位宇航員的緣分可不淺,兩人都是在 2000 入選 N[**]S[**] 的宇航員部隊(duì),還曾兩次一起乘坐航天飛機(jī)執(zhí)行任務(wù),在太空中共同度過(guò)了近 1400 小時(shí)。
因此兩人建立了深厚的友誼,還相互見(jiàn)證了彼此的婚禮。早在 2018 年本肯和赫爾利就已經(jīng)被選中執(zhí)行這次的載人航天任務(wù),兩年間他們一直在為再次登上空間站做準(zhǔn)備。
在發(fā)射前,兩位宇航員已經(jīng)隔離了一段時(shí)間,這倒不是受到新冠疫情的影響。而是每次航天任務(wù)的常規(guī)流程,以確保宇航員以健康狀態(tài)進(jìn)入太空,因?yàn)榧词故歉忻斑@樣的小病,在太空中可能也會(huì)引發(fā)大問(wèn)題。
難怪有人說(shuō),在全球疫情蔓延的今天,在地球上方 400 公里飛行的國(guó)際空間站才是最安全的地方。
好萊塢設(shè)計(jì)師打造的宇航服
值得一提的還有兩位宇航員身穿的宇航服,這次 SpaceX 專門為這次載人航天設(shè)計(jì)的新款宇航服。
新款宇航服比起舊款要輕便不少,外觀簡(jiǎn)潔時(shí)尚,更加接近科幻電影中的太空服設(shè)計(jì)。同時(shí)具有耐壓、冷卻和阻燃等功能,手套可以操控觸控屏。頭盔則是 3D 打印而成,集成了遮光罩、耳機(jī)麥克風(fēng),以及通風(fēng)降溫系統(tǒng)等功能。
這套宇航服的外觀設(shè)計(jì),是由好萊塢著名的服裝設(shè)計(jì)師 Jose Fernandez 親自操刀。他曾為《神奇女俠》、《美國(guó)隊(duì)長(zhǎng) 3》、《超人大戰(zhàn)蝙蝠俠》等多部超級(jí)英雄大片設(shè)計(jì)服裝,《復(fù)仇者聯(lián)盟》中滅霸的盔甲就出自 Jose Fernandez 之手。
此外這款宇航服的配色,則參考了馬斯克的意見(jiàn),作為一個(gè)科幻小說(shuō)迷,馬斯克的審美還是不錯(cuò)的。
使用觸摸屏的載人龍飛船
這次發(fā)射的載人龍飛船(Crew Dragon),可以說(shuō)是決定此次載人航天成敗最關(guān)鍵的部分。
這是史上第一艘由私人企業(yè)研發(fā)并發(fā)射成功的飛船,由貨運(yùn)版的龍飛船改造而成,最多可搭載 7 位乘客,是目前載人能力最強(qiáng)的航天飛船,運(yùn)力已經(jīng)和航天飛機(jī)不相上下。
而過(guò)去或現(xiàn)役的飛船,無(wú)論是美國(guó)的阿波羅飛船、俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船,還是中國(guó)的神舟飛船,可以搭載的人數(shù)都不超過(guò) 3 人。
飛船內(nèi)容的設(shè)計(jì)風(fēng)格比較簡(jiǎn)約,包含了一排懸掛式座椅和觸控屏,道格·赫爾利表示這些座椅就像賽車的真皮座椅般舒適。
這艘載人龍飛船控制系統(tǒng)罕見(jiàn)地采用了觸控屏操控,兩位宇航員花了大量時(shí)間專門訓(xùn)練穿著新款宇航服,用特殊手套與觸控屏進(jìn)行交互。
過(guò)去 N[**]S[**] 的太空船一直是靠全手動(dòng)的機(jī)械控制,這一設(shè)計(jì)在過(guò)去 39 年從沒(méi)更新過(guò)。SpaceX 用觸控屏來(lái)取代按鍵、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)和控制桿等 2000 個(gè)斷路開(kāi)關(guān),就像特斯拉的自動(dòng)駕駛,智能化程度更高,操作更簡(jiǎn)單,甚至能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接空間站。
不過(guò)為了保險(xiǎn)起見(jiàn),載人龍飛船還是保留了機(jī)械控制系統(tǒng),必要時(shí)宇航員可切換為全手動(dòng)控制。
而飛船的動(dòng)力,由 16 臺(tái)天龍座(Draco)發(fā)動(dòng)機(jī)提供。而逃逸系統(tǒng)則配備了 8 臺(tái)超級(jí)天龍座(Super Draco)發(fā)動(dòng)機(jī),均采用了冗余設(shè)計(jì),即便任何 1 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障也不會(huì)影響正常飛行。
SpaceX 讓 N[**]S[**] 省了近 300 億美元
SpaceX 載人航天任務(wù)對(duì) N[**]S[**] 來(lái)說(shuō)同樣意義重大,這意味著 N[**]S[**] 或許很快不用再忍受俄羅斯的天價(jià)飛船票了。當(dāng)初美國(guó)終止航天飛機(jī)計(jì)劃,就是因?yàn)槌杀咎吡恕?/span>
可沒(méi)有了自己的航天飛機(jī),N[**]S[**] 只能讓宇航員乘坐俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船往返空間站。壟斷市場(chǎng)的俄羅斯當(dāng)然要狠宰美國(guó)一筆,于是飛船票從 2000 萬(wàn)美元飆升到了現(xiàn)在的 9000 萬(wàn)美元,N[**]S[**] 這幾年光是買船票就花了 30 多億美元。
而 SpaceX 的飛船票只需要 5500 萬(wàn)美元,而且每次發(fā)射還能搭載更多宇航員,如果滿員成本還能進(jìn)一步降低。過(guò)去航天飛機(jī)每次任務(wù)成本約為 15 億美元,SpaceX 載人航天的單次價(jià)格僅為 1.6 億美元, 性價(jià)比非常高。
其實(shí)在引入私人企業(yè)開(kāi)發(fā)航天器時(shí),N[**]S[**] 曾計(jì)劃用戰(zhàn)神一號(hào)火箭和獵戶座飛船,來(lái)將宇航員送上空間站。N[**]S[**] 估計(jì)這套系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本 245 億美元,而另一項(xiàng)分析指出,實(shí)際成本可能高達(dá) 345 億美元。
那么 N[**]S[**] 在 SpaceX 和波音兩家載人飛船承包商上投入了多少錢呢?來(lái)自第三方機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示,大約 50-66 億美元,其中波音拿到的資金幾乎還是 SpaceX 的兩倍。
此外 SpaceX 的低成本還離不開(kāi)可回收重復(fù)使用的設(shè)計(jì)。
與傳統(tǒng)的載人航天飛船不同,載人龍飛船的逃逸引擎并沒(méi)有設(shè)計(jì)在返回艙頂部,而是直接集成在可重復(fù)回收的飛船中,這樣SpaceX 就能完全回收飛船。
此外科普博主@太空精釀指出,這次發(fā)射的獵鷹 9 號(hào) Block 5 火箭,理論上可實(shí)現(xiàn)近 100 次的回收,即便不經(jīng)過(guò)大修保養(yǎng)也能連續(xù)回收 10 次,利用的二手獵鷹 9 號(hào)報(bào)價(jià)還能打折。
可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭和龍飛船,大大降低了發(fā)射成本。
現(xiàn)在還不能說(shuō) SpaceX 載人航天已經(jīng)成功了
雖然現(xiàn)在載人龍飛船從發(fā)射到分離一切順利,但要說(shuō) SpaceX 首次載人航天任務(wù)已經(jīng)成功還為時(shí)尚早。
針對(duì)這次載人航天任務(wù),N[**]S[**] 制定了許多嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。只有當(dāng)載人龍飛船發(fā)射成功后進(jìn)入指定軌道,成功與國(guó)際空間站對(duì)接,并安全將宇航員帶回地球,這次的任務(wù)才算成功。
而在發(fā)射之前,SpaceX 的飛船和火箭也要通過(guò)各項(xiàng)嚴(yán)格測(cè)試,以向 N[**]S[**] 證明自己能順利完成任務(wù)。
比如 N[**]S[**] 規(guī)定 SpaceX 飛行器造成宇航員嚴(yán)重受傷或死亡的幾率不能超過(guò) 1/270,這是前所未有的高標(biāo)準(zhǔn)。要知道過(guò)去航天飛機(jī)成員損失率的上限也只是 1/90,俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船的要求則為是 1/110。
而實(shí)際上,在過(guò)去航天飛機(jī) 135 次任務(wù)中,有 2 次發(fā)射失敗,犧牲了 14 名航天員,發(fā)生事故的概率為 1/68。
為了應(yīng)對(duì)發(fā)射任務(wù)可能遇到的意外,SpaceX 不久前還故意炸掉了一枚價(jià)值 5000 萬(wàn)美元的獵鷹 9 號(hào)火箭,來(lái)測(cè)試載人龍飛船的逃逸系統(tǒng)。
原本載人龍飛船返航時(shí)應(yīng)用打算利用逃逸系統(tǒng)的超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行反推著陸,但 N[**]S[**] 認(rèn)為反推著陸技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大,最終取消了這個(gè)方案,還是沿用原來(lái)的傘降方式。
此外由于逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)一直搭載在載人龍飛船上,因此從發(fā)射到進(jìn)入地球軌道的全過(guò)程中,宇航員都可以隨時(shí)通過(guò)逃逸系統(tǒng)進(jìn)行逃逸,進(jìn)一步保障了宇航員的安全。
載人龍飛船的測(cè)試也并非一帆風(fēng)順,在去年 4 月份,龍飛船在進(jìn)行 SuperDraco 發(fā)動(dòng)機(jī)地面測(cè)試時(shí)發(fā)生爆炸,整個(gè)龍飛船被炸毀。這也讓首次載人發(fā)射再次推遲。
盡管一波三折,最終 SpaceX 還是滿足了 N[**]S[**] 的嚴(yán)苛要求,這也意味著載人龍飛船有著更高的安全性,希望數(shù)十天后能在大西洋傳來(lái)他們平安歸來(lái)的喜訊。
商業(yè)載人航天的時(shí)代來(lái)了
為什么說(shuō) SpaceX 載人航天發(fā)射具有劃時(shí)代的意義?
因?yàn)?/span> SpaceX 將集齊人類航天事業(yè)的三座圣杯:入軌發(fā)射、太空對(duì)接、載人航天。隨著商業(yè)航天的崛起,會(huì)把人類航天史帶入了一個(gè)新的階段。
載人航天的市場(chǎng)化,有望讓更多人體驗(yàn)到商業(yè)太空旅行服務(wù)。目前包括維珍銀河、藍(lán)色起源在內(nèi)的多家民營(yíng)航企都開(kāi)始出售太空太空旅行門票,而 SpaceX 在 2018 年就揭曉了首位月球旅客,日本億萬(wàn)富翁前澤友作。
而 SpaceX 無(wú)疑能從 N[**]S[**] 手上拿到更多的載人航天訂單,獲得更充足的資金。這也讓馬斯克的移民火星的終極計(jì)劃,看起來(lái)不再是空談。
馬斯克曾表示 ,Space X 計(jì)劃在 2022 年發(fā)射至少兩艘貨船到火星,旨在為日后的太空飛船提供能源、采礦技術(shù)和生命支持系統(tǒng)。而搭載宇航員登陸火星的計(jì)劃在 2024 年完成,并在 2050 年之前將 100 萬(wàn)人送上火星。
這個(gè)時(shí)間表如今看來(lái)也不太樂(lè)觀,但至少商業(yè)載人航天的成功,讓 SpaceX 在技術(shù)和資金上,都有了更充足的準(zhǔn)備。
對(duì)于 N[**]S[**] 來(lái)說(shuō),在載人航天上省下的經(jīng)費(fèi),能更好地支持深空探測(cè)的任務(wù)上。這讓我們有一天真的可以穿越星際,探索太陽(yáng)系之外的星辰大海。
從三射三爆到航天里程碑,源于他們不滅的好奇心
在 2001 年的某一天,已經(jīng)成為億萬(wàn)富翁的馬斯克瀏覽 N[**]S[**] 的網(wǎng)站,希望找到一些找到些關(guān)于火星探索的詳細(xì)計(jì)劃,然而卻一無(wú)所獲。
這讓他開(kāi)始擔(dān)憂人類已經(jīng)失去了開(kāi)疆拓土的雄心壯志,也成為馬斯克創(chuàng)立 SpaceX 的初衷。2002 年 5 月,馬斯克在加利福亞州的一間倉(cāng)庫(kù)成立了 SpaceX ,打算自己研發(fā)火箭。
不過(guò)馬斯克得到最多的,是各種嘲笑和質(zhì)疑。即便后來(lái) SpaceX 憑借獵鷹 9 號(hào)拿到了 N[**]S[**] 的訂單,登月第一人阿姆斯特朗還是公開(kāi)表示 SpaceX 不靠譜,馬斯克在談到此事時(shí)還曾一度落淚。
在過(guò)去 18 年里,馬斯克既是聚光燈下的焦點(diǎn),也主動(dòng)承擔(dān)了外界對(duì) SpaceX 的質(zhì)疑。在這次載人發(fā)射前,馬斯克就在接受采訪時(shí)表示:
我是項(xiàng)目總工程師,如果此次發(fā)射一切順利,那都是 SpaceX 和 N[**]S[**] 團(tuán)隊(duì)的功勞,但如果出了問(wèn)題,那就是我的錯(cuò)。
知乎上一位網(wǎng)友曾在 2018 年這樣總結(jié) Space X 成立以來(lái)的經(jīng)歷:
2002 年馬斯克創(chuàng)立 spaceX,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)他是投機(jī)騙錢皮包公司肯定見(jiàn)不到真火箭;
2006 年-2008 年獵鷹 1 號(hào)連炸三次,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)私人航天毫不靠譜肯定成不了;
2010 年的時(shí)候推出獵鷹 9 號(hào),當(dāng)時(shí)有人說(shuō)這小破發(fā)動(dòng)機(jī)多發(fā)并聯(lián)可靠性還要不要;
2011 年獵鷹重型向外發(fā)布,當(dāng)時(shí)有人說(shuō) 27 臺(tái)并聯(lián) N1 再世不放炮仗你敢信;
2012-2014 年的時(shí)候試驗(yàn)蚱蜢火箭,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)不用降落傘狂風(fēng)支筷子就是異想天開(kāi);
2015 年的時(shí)候回收失敗兩次火箭爆炸一次,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)回收無(wú)望路線錯(cuò)誤得不償失;
2016 年的時(shí)候海上回收繼續(xù)失敗兩次,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)就算陸上能成海上不行損失運(yùn)力還是沒(méi)意義;
2016 年中獵鷹 9 號(hào)海上回收受損,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)這回收受損拆解大修成本不堪設(shè)想;
2016 年 9 月地面測(cè)試火箭爆炸,當(dāng)時(shí)有人說(shuō)新興公司管理混亂擴(kuò)張無(wú)序果然不行;
2018 年 2 月,雖然暫時(shí)沒(méi)有發(fā)生什么事,周小平同志賭命說(shuō) spaceX 必將完蛋。
那么在 2020 年的現(xiàn)在,要如何評(píng)價(jià) SpaceX 這家公司?無(wú)需多言,看看下面這些成就就夠了:
世界現(xiàn)役第一運(yùn)力火箭
世界唯一可回收復(fù)用火箭
世界唯一可回收復(fù)用整流罩
世界唯一可回收復(fù)用貨運(yùn)飛船
可回收復(fù)用載人飛船
世界唯一在建大型低軌衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)
世界唯一在研大型星際飛船
而今天過(guò)后,這個(gè)列表又將再添一枚勛章。
為什么馬斯克以及一眾科學(xué)家、工程師要執(zhí)著地去探索遙遠(yuǎn)的太空,或許他們都和著名科幻作家阿西莫夫都是同一類人,擔(dān)心人類如果總是選擇最安全、最中庸的道路前進(jìn),那么群星就會(huì)變成遙不可及的幻夢(mèng)。
而在 1968 年的經(jīng)典科幻電影《2001 太空漫游》中,其實(shí)已經(jīng)道出了答案:
征服可能會(huì)受挫,但好奇從未停息。
文章來(lái)源:鳳凰新聞