首飛成功!SpaceX 開啟商業(yè)載人航天新時代,馬斯克再次改寫歷史
三天前,SpaceX 首次載人航天因為天氣原因推遲。昨天 SpaceX 的星際飛船 SN4 原型機又在測試中爆炸,給今天的載人發(fā)射蒙上了一層陰影,但并沒有影響這次歷史性的航天任務。
三天前,SpaceX 首次載人航天因為天氣原因推遲。昨天 SpaceX 的星際飛船 SN4 原型機又在測試中爆炸,給今天的載人發(fā)射蒙上了一層陰影,但并沒有影響這次歷史性的航天任務。
美國東部時間2020年 5 月 30 日 15 時 22 分,兩位宇航員乘坐著 SpaceX 載人龍飛船,在獵鷹 9 號火箭的助推下離開地球,一道絢麗的煙火劃破長空,闖進了那個深邃的良夜。
在佛羅里達肯尼迪航天中心,這個見證了阿波羅 11 號 的登月者飛船和首架航天飛機哥倫比亞號升空的航天圣地,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 年美國最后一架航天飛機退役后,首次在美國本土執(zhí)行的載人航天任務。
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,一如當年在月球踏出第一步的阿姆斯特朗。就像 N[**]S[**] 局長Jim Bridenstine 所說:這開啟了人類航天的新時代。
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)脫離了二級火箭,獨自在太空中飛行,由飛船的太陽能電池板來供電,向著國際空間站靠近。
而這次發(fā)射的另一個主角獵鷹 9 號,在升空的 2.5 分鐘后一級火箭就已經(jīng)脫離主體,降落到了大西洋的一座無人回收平臺上,這個平臺的名字很特別,叫做「當然我還愛著你」(Of Course I Still Love You)。
如無意外,在十幾個小時之后兩位宇航員將打開艙門進入空間站,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,具體時間取決于龍飛船的狀態(tài)和新一代飛船載具的進度,在此期間兩位宇航員還有可能進行太空行走。
對于 SpaceX 來說,這是成立 18 年來最重要的一次發(fā)射任務。而善于營銷的馬斯克,早已經(jīng)把每一次重要的發(fā)射任務變成一場「太空大秀」,而這首次載人航天的亮點當然也不少了。
強勢植入的特斯拉
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,車內無限循環(huán)著 David Bowie 的《Space Oddity》,十分浪漫。
雖然這次馬斯克沒有把特斯拉送上天,但也沒放過給自己公司打廣告的機會。
兩位宇航員抵達發(fā)射臺所乘坐的擺渡車,正是一輛印著 N[**]S[**] logo 的白色 Model X , N[**]S[**] 局長 Jim Bridenstine 還親自發(fā)推來給這輛車吆喝。
乘坐擺渡車登上發(fā)射臺一直是 N[**]S[**] 的傳統(tǒng),比起過去的擺渡小巴,這次的 Model X 顯然更加拉風。這輛 Model X 的車牌「ISSBND」意為國際空間站,也表明了這次任務的目的地。
而乘坐特斯拉登上 Space X 火箭,無不在提醒著人們,誰才是這場歷史性發(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,都能駕駛航天飛機。
空軍出身的鮑勃·本肯曾兩次搭乘奮進號航天飛機進入太空,期間進行過 6 次、超過 37 小時的太空行走,并在在 2012 年至2015 年期間擔任 N[**]S[**] 的首席宇航員。
而道格·赫爾利曾是美國海軍陸戰(zhàn)隊的飛行員,在 25 種不同類型的飛機上累計有 5500 多個小時的飛行記錄,在 2011 年亞特蘭蒂斯號航天飛機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,還曾兩次一起乘坐航天飛機執(zhí)行任務,在太空中共同度過了近 1400 小時。
因此兩人建立了深厚的友誼,還相互見證了彼此的婚禮。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,兩年間他們一直在為再次登上空間站做準備。
在發(fā)射前,兩位宇航員已經(jīng)隔離了一段時間,這倒不是受到新冠疫情的影響。而是每次航天任務的常規(guī)流程,以確保宇航員以健康狀態(tài)進入太空,因為即使是感冒這樣的小病,在太空中可能也會引發(fā)大問題。
難怪有人說,在全球疫情蔓延的今天,在地球上方 400 公里飛行的國際空間站才是最安全的地方。
好萊塢設計師打造的宇航服
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計的新款宇航服。
新款宇航服比起舊款要輕便不少,外觀簡潔時尚,更加接近科幻電影中的太空服設計。同時具有耐壓、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、耳機麥克風,以及通風降溫系統(tǒng)等功能。
這套宇航服的外觀設計,是由好萊塢著名的服裝設計師 Jose Fernandez 親自操刀。他曾為《神奇女俠》、《美國隊長 3》、《超人大戰(zhàn)蝙蝠俠》等多部超級英雄大片設計服裝,《復仇者聯(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,作為一個科幻小說迷,馬斯克的審美還是不錯的。
使用觸摸屏的載人龍飛船
這次發(fā)射的載人龍飛船(Crew Dragon),可以說是決定此次載人航天成敗最關鍵的部分。
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的航天飛船,運力已經(jīng)和航天飛機不相上下。
而過去或現(xiàn)役的飛船,無論是美國的阿波羅飛船、俄羅斯的聯(lián)盟號飛船,還是中國的神舟飛船,可以搭載的人數(shù)都不超過 3 人。
飛船內容的設計風格比較簡約,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)罕見地采用了觸控屏操控,兩位宇航員花了大量時間專門訓練穿著新款宇航服,用特殊手套與觸控屏進行交互。
過去 N[**]S[**] 的太空船一直是靠全手動的機械控制,這一設計在過去 39 年從沒更新過。SpaceX 用觸控屏來取代按鍵、撥動開關和控制桿等 2000 個斷路開關,就像特斯拉的自動駕駛,智能化程度更高,操作更簡單,甚至能實現(xiàn)自動對接空間站。
不過為了保險起見,載人龍飛船還是保留了機械控制系統(tǒng),必要時宇航員可切換為全手動控制。
而飛船的動力,由 16 臺天龍座(Draco)發(fā)動機提供。而逃逸系統(tǒng)則配備了 8 臺超級天龍座(Super Draco)發(fā)動機,均采用了冗余設計,即便任何 1 臺發(fā)動機發(fā)生故障也不會影響正常飛行。
SpaceX 讓 N[**]S[**] 省了近 300 億美元
SpaceX 載人航天任務對 N[**]S[**] 來說同樣意義重大,這意味著 N[**]S[**] 或許很快不用再忍受俄羅斯的天價飛船票了。當初美國終止航天飛機計劃,就是因為成本太高了。
可沒有了自己的航天飛機,N[**]S[**] 只能讓宇航員乘坐俄羅斯的聯(lián)盟號飛船往返空間站。壟斷市場的俄羅斯當然要狠宰美國一筆,于是飛船票從 2000 萬美元飆升到了現(xiàn)在的 9000 萬美元,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一步降低。過去航天飛機每次任務成本約為 15 億美元,SpaceX 載人航天的單次價格僅為 1.6 億美元, 性價比非常高。
其實在引入私人企業(yè)開發(fā)航天器時,N[**]S[**] 曾計劃用戰(zhàn)神一號火箭和獵戶座飛船,來將宇航員送上空間站。N[**]S[**] 估計這套系統(tǒng)開發(fā)成本 245 億美元,而另一項分析指出,實際成本可能高達 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?來自第三方機構的數(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 的低成本還離不開可回收重復使用的設計。
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有設計在返回艙頂部,而是直接集成在可重復回收的飛船中,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 Block 5 火箭,理論上可實現(xiàn)近 100 次的回收,即便不經(jīng)過大修保養(yǎng)也能連續(xù)回收 10 次,利用的二手獵鷹 9 號報價還能打折。
可重復使用的運載火箭和龍飛船,大大降低了發(fā)射成本。
現(xiàn)在還不能說 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 SpaceX 首次載人航天任務已經(jīng)成功還為時尚早。
針對這次載人航天任務,N[**]S[**] 制定了許多嚴格的標準。只有當載人龍飛船發(fā)射成功后進入指定軌道,成功與國際空間站對接,并安全將宇航員帶回地球,這次的任務才算成功。
而在發(fā)射之前,SpaceX 的飛船和火箭也要通過各項嚴格測試,以向 N[**]S[**] 證明自己能順利完成任務。
比如 N[**]S[**] 規(guī)定 SpaceX 飛行器造成宇航員嚴重受傷或死亡的幾率不能超過 1/270,這是前所未有的高標準。要知道過去航天飛機成員損失率的上限也只是 1/90,俄羅斯聯(lián)盟號飛船的要求則為是 1/110。
而實際上,在過去航天飛機 135 次任務中,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。
為了應對發(fā)射任務可能遇到的意外,SpaceX 不久前還故意炸掉了一枚價值 5000 萬美元的獵鷹 9 號火箭,來測試載人龍飛船的逃逸系統(tǒng)。
原本載人龍飛船返航時應用打算利用逃逸系統(tǒng)的超級天龍座發(fā)動機進行反推著陸,但 N[**]S[**] 認為反推著陸技術風險過大,最終取消了這個方案,還是沿用原來的傘降方式。
此外由于逃逸發(fā)動機一直搭載在載人龍飛船上,因此從發(fā)射到進入地球軌道的全過程中,宇航員都可以隨時通過逃逸系統(tǒng)進行逃逸,進一步保障了宇航員的安全。
載人龍飛船的測試也并非一帆風順,在去年 4 月份,龍飛船在進行 SuperDraco 發(fā)動機地面測試時發(fā)生爆炸,整個龍飛船被炸毀。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他們平安歸來的喜訊。
商業(yè)載人航天的時代來了
為什么說 SpaceX 載人航天發(fā)射具有劃時代的意義?
因為 SpaceX 將集齊人類航天事業(yè)的三座圣杯:入軌發(fā)射、太空對接、載人航天。隨著商業(yè)航天的崛起,會把人類航天史帶入了一個新的階段。
載人航天的市場化,有望讓更多人體驗到商業(yè)太空旅行服務。目前包括維珍銀河、藍色起源在內的多家民營航企都開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,日本億萬富翁前澤友作。
而 SpaceX 無疑能從 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劃,看起來不再是空談。
馬斯克曾表示 ,Space X 計劃在 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、采礦技術和生命支持系統(tǒng)。而搭載宇航員登陸火星的計劃在 2024 年完成,并在 2050 年之前將 100 萬人送上火星。
這個時間表如今看來也不太樂觀,但至少商業(yè)載人航天的成功,讓 SpaceX 在技術和資金上,都有了更充足的準備。
對于 N[**]S[**] 來說,在載人航天上省下的經(jīng)費,能更好地支持深空探測的任務上。這讓我們有一天真的可以穿越星際,探索太陽系之外的星辰大海。
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)成為億萬富翁的馬斯克瀏覽 N[**]S[**] 的網(wǎng)站,希望找到一些找到些關于火星探索的詳細計劃,然而卻一無所獲。
這讓他開始擔憂人類已經(jīng)失去了開疆拓土的雄心壯志,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庫成立了 SpaceX ,打算自己研發(fā)火箭。
不過馬斯克得到最多的,是各種嘲笑和質疑。即便后來 SpaceX 憑借獵鷹 9 號拿到了 N[**]S[**] 的訂單,登月第一人阿姆斯特朗還是公開表示 SpaceX 不靠譜,馬斯克在談到此事時還曾一度落淚。
在過去 18 年里,馬斯克既是聚光燈下的焦點,也主動承擔了外界對 SpaceX 的質疑。在這次載人發(fā)射前,馬斯克就在接受采訪時表示:
我是項目總工程師,如果此次發(fā)射一切順利,那都是 SpaceX 和 N[**]S[**] 團隊的功勞,但如果出了問題,那就是我的錯。
知乎上一位網(wǎng)友曾在 2018 年這樣總結 Space X 成立以來的經(jīng)歷:
2002 年馬斯克創(chuàng)立 spaceX,當時有人說他是投機騙錢皮包公司肯定見不到真火箭;
2006 年-2008 年獵鷹 1 號連炸三次,當時有人說私人航天毫不靠譜肯定成不了;
2010 年的時候推出獵鷹 9 號,當時有人說這小破發(fā)動機多發(fā)并聯(lián)可靠性還要不要;
2011 年獵鷹重型向外發(fā)布,當時有人說 27 臺并聯(lián) N1 再世不放炮仗你敢信;
2012-2014 年的時候試驗蚱蜢火箭,當時有人說不用降落傘狂風支筷子就是異想天開;
2015 年的時候回收失敗兩次火箭爆炸一次,當時有人說回收無望路線錯誤得不償失;
2016 年的時候海上回收繼續(xù)失敗兩次,當時有人說就算陸上能成海上不行損失運力還是沒意義;
2016 年中獵鷹 9 號海上回收受損,當時有人說這回收受損拆解大修成本不堪設想;
2016 年 9 月地面測試火箭爆炸,當時有人說新興公司管理混亂擴張無序果然不行;
2018 年 2 月,雖然暫時沒有發(fā)生什么事,周小平同志賭命說 spaceX 必將完蛋。
那么在 2020 年的現(xiàn)在,要如何評價 SpaceX 這家公司?無需多言,看看下面這些成就就夠了:
世界現(xiàn)役第一運力火箭
世界唯一可回收復用火箭
世界唯一可回收復用整流罩
世界唯一可回收復用貨運飛船
可回收復用載人飛船
世界唯一在建大型低軌衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡
世界唯一在研大型星際飛船
而今天過后,這個列表又將再添一枚勛章。
為什么馬斯克以及一眾科學家、工程師要執(zhí)著地去探索遙遠的太空,或許他們都和著名科幻作家阿西莫夫都是同一類人,擔心人類如果總是選擇最安全、最中庸的道路前進,那么群星就會變成遙不可及的幻夢。
而在 1968 年的經(jīng)典科幻電影《2001 太空漫游》中,其實已經(jīng)道出了答案:
征服可能會受挫,但好奇從未停息。
文章來源:鳳凰新聞