來源:?每日經濟新聞、中國新聞網、央視新聞、澎湃新聞/綜合 嚴詩琪
當地時間5月30日15時24分(北京時間5月31日凌晨3:22 ),搭載兩名美國宇航員的美國太空探索技術公司SpaceX龍飛船發射成功,乘“獵鷹9號”火箭飛往國際空間站。
據了解,這是自2011年以來美國首次使用國產火箭和飛船從本土將宇航員送往空間站。據中國新聞網報道, 這也開啟了全球商業載人航天新時代。
據澎湃新聞報道,成立18年,SpaceX首次實現載人飛行,“龍”飛船成為繼蘇聯“ 東方號”宇宙飛船、美國“ 水星號”飛船、蘇聯“ 上升號”飛船、美國“ 雙子座”飛船、蘇聯“ 聯盟號”飛船、美國“ 阿波羅”飛船、美國“ 航天”飛機、中國“ 神舟”飛船后,人類歷史上第9款載人入軌航天器。
公司成立18年來首次載人航天發射
北京時間5月31日凌晨, 一枚SpaceX“獵鷹9號”火箭在美國國家航空航天局(NASA)肯尼迪航天中心39A發射臺發射升空,將SpaceX的“龍”飛船太空艙送入軌道。
本次任務代號Demo-2,是載人 “龍”飛船的最終試航,用來驗證和NASA合作的載人航天系統,包括發射臺、火箭、航天器等的操作能力。
過了約10分鐘,獵鷹9號也在完成任務后落地。NASA的兩名宇航員鮑勃·貝肯(Bob Behnken)和道格·赫利(Doug Hurley)大約需要19個小時才能達到空間站,即美國東部時間5月31日上午10點29分(北京時間5月31日晚上10點29分), 他們將在那里停留1~4個月時間。
第一次由私人企業載人上太空
據中國新聞網報道,這次試航,結束了NASA長達9年的載人火箭發射荒,也是第一次由私人企業載人上太空,對美國來說,具有劃時代的意義。
自1972年以來,美國就投入巨資,進行相關開發研究,先后生產出6架航天飛機。它們分別是“企業”號、“哥倫比亞”號、“挑戰者”號、“發現”號、“亞特蘭蒂斯”號與“奮進”號。
其中,“企業”號為測試機,從未載人,也未發射升空。而“哥倫比亞”號與“挑戰者”號,均失事發生爆炸,釀成悲劇。兩起事故相隔約17年時間。1986年1月28日,“挑戰者”號在執行自己的第10次太空任務時部件失效,升空僅1分多鐘即爆炸解體。2003年2月1日,“哥倫比亞”號航天飛機在得克薩斯州北部上空解體墜毀,7名宇航員全部遇難。兩起事故,共奪去14名宇航員的生命。
1985年服役的“亞特蘭蒂斯”號,在航天超過32次,總航程達約1.94億公里后,則于2011年7月21日,順利完成最后一次飛行。它成為美國最后一架退役的航天飛機,為美國的航天飛機時代,劃下謝幕句號。
從此以后,美國宇航局不得不向俄羅斯支付數千萬美元,用“聯盟號”飛船將宇航員共同送上太空。
俄羅斯衛星網指出,這一次,“龍”飛船的載人試航,是美國從2011年以來, 首次使用國產火箭和飛船從本土將宇航員送往空間站。這對于美國未來載人航天以及宇航局與私人公司合作戰略,具有巨大意義。
成功發射前一天曾發生爆炸
成功的背后,是無數次失敗。據了解,就在發射前一天,美國當地時間5月29日下午1時49分,SpaceX星際飛船SN4原型機在得克薩斯州的測試場測試時發生了爆炸。
火箭的發動機點火后不久,一個巨大的火球將火箭運載車車吞沒。爆炸發生后,運載車只剩下了一些殘骸,好在此次事故中并未有人員受傷。
其實,此次爆炸并非星際飛船第一次出事故。 更早些時候,星際飛船原型機的三個測試版本無一幸免,測試均以失敗告終。
SpaceX為何能成功?
一邊爆炸、一邊上天的SpaceX為何能成功?據澎湃新聞報道,全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩表示,從技術路線上看, “龍”飛船從貨運到載人,“一魚兩吃”,兼顧賺錢和技術,走對了路線。SpaceX的成功離不開NASA的出錢又出力。此外,商業公司除了管理效率高,還敢于使用先進技術、不怕失敗。
一方面, SpaceX通過龍貨 飛船向國際空間站運貨賺錢,另一方面以此掌握天地往返運輸的關鍵技術。在此基礎上,SpaceX將飛船的貨運艙改成載人艙,既獲得技術經驗,價格又便宜。
載人 “龍”飛船是SpaceX新一代宇宙飛船,用來送人類飛往國際空間站和其他目的地。2012年, “龍”飛船成為第一艘向空間站運送貨物的商業飛船,但 “龍”飛船從一開始就被設計用來載人。載人 “龍”飛船和龍貨運飛船都采用兩艙式設計。“載人龍”是由乘員艙和非密封艙兩部分組成的,龍貨運飛船是由貨運艙和非密封艙兩部分組成的。
龐之浩介紹,為確保 “龍”飛船快速從貨運艙轉換成乘員艙,除乘員逃逸系統、生命保障系統和允許乘員利用飛行計算機控制船載控制系統等與載人有關的特設系統外,載人 “龍”飛船的乘員艙和龍貨運飛船的貨艙在結構上幾乎是相同的。
SpaceX的成功離不開NASA的出錢又出力。“資金直接投入、發射臺便宜使用,給貨運項目賺錢,還給技術支持,企業出現技術故障,NASA就派專家指導。”龐之浩表示。
“美國發展商業載人航天,就是為了便宜。”以往航天由國家投資,成本非常高。而將近地軌道的天地往返交由商業公司承包,一是因為這一技術相對成熟,二是商業公司為了降低成本也會采取多種措施。這種采用官方發包、發射商承包的商業模式將為NASA節省大約200億-300億美元。
為支持商業載人航天發展,2014年,波音公司和SpaceX分別從美國航天局獲得42億和26億美元的大合同,用以建造“星際客機”載人飛船和載人 “龍”飛船。實際上,在2014年的大合同之后,NASA又陸續對兩家公司增資。與此同時,“商業公司能挖大企業人才,人才自由流動。”SpaceX的主要技術骨干來自傳統的航天公司和硅谷的信息技術公司,也來自于NASA。
NASA載人航天計劃負責人William Gerstenmaier在龍飛船首次載人試飛前加入SpaceX,在SpaceX位于加州的總部工作,為該項目保駕護航。Gerstenmaier在NASA工作了40個年頭,在載人航天領域被視為世界頂級專家之一。
為使團隊保持創新能力,SpaceX一直嘗試著精簡組織架構、省略更多的規范、去除不必要的過程管理。空氣動力學家、航天技術專家黃志澄表示,扁平化的管理不僅激發了科技人員的創新熱情,保證了整個研發工作團隊的效率,也大大節約管理成本。
“民營公司有很多優勢,除了管理效率高,他們敢于使用先進技術、不怕失敗。”龐之浩認為,“無論是SpaceX的火箭還是飛船,都使用了一般巨頭公司不敢采用的技術,先進便宜又可靠。”
獵鷹9號火箭可靠性高,一級、二級發動機效能世界領先。串聯而成的兩級火箭雖然“腰圍”不粗,直徑3.7米,但近地軌道推力達22.8噸。一級火箭9臺發動機,其中一臺出現問題也能可靠飛行。
SpaceX火箭和飛船采用重復使用技術,回收成常態。載人 “龍”飛船采用的新型發射逃逸系統不使用逃逸塔,而是利用自身裝配的超級天龍座發動機系統進行發射逃逸,讓船箭分離。
飛船4個側面分別裝備推進器吊艙,每個吊艙配有2臺超級天龍座發動機,互為備份。在這4組8臺發動機中,任何1臺出現故障都不會對飛船產生顯著影響。“龍”飛船載人首飛成功,馬斯克說,“這是我和SpaceX所有人夢想成真。”而就在載人 “龍”飛船發射前一天,SpaceX用于向月球、火星和更遠的地方執行深空任務的“星艦”(Starship)研發又遭遇失敗。
“馬斯克多次失敗,但敢于嘗試新技術,最終獲得成功。”龐之浩說,要算一筆大賬,允許航天企業失敗。
計劃將100萬人送上火星
據每日經濟新聞報道,盡管SpaceX的第一艘“星際飛船”的原型還沒有建成,但其CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk,身兼特斯拉CEO)已經制定了宏偉的計劃,包括將人類送上火星。
馬斯克今年1月曾表示, SpaceX有能力在2050年之前將100萬人送上火星。他提出了每年建造100艘星際飛船的目標,每當地球和火星軌道同步時,就把大約10萬人從地球送到火星。
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