人類航天史上誕生第9款載人入軌航天器：SpaceX載人龍飛船。

美國(guó)東部時(shí)間5月30日15時(shí)22分，獵鷹9號(hào)火箭搭載乘坐著NASA宇航員鮑勃·本肯和道格·赫爾利的載人龍飛船，從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心39A發(fā)射臺(tái)點(diǎn)火升空。12分鐘后飛船順利進(jìn)入近地軌道，朝國(guó)際空間站進(jìn)發(fā)。

SpaceX載人龍飛船成為人類歷史上第9款載人入軌航天器，也是繼美國(guó)水星號(hào)飛船、雙子座飛船、阿波羅飛船、航天飛機(jī)后，第5款美國(guó)載人航天運(yùn)輸工具。

本次任務(wù)是人類首次商業(yè)載人航天發(fā)射。全國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩表示，美國(guó)商業(yè)載人航天計(jì)劃采用官方發(fā)包、發(fā)射商承包的商業(yè)模式，它將為NASA節(jié)省大約200億-300億美元。此次任務(wù)成功，不僅意味著美國(guó)重啟載人航天關(guān)鍵一發(fā)，也是開(kāi)啟商業(yè)載人航天一個(gè)新時(shí)代。

飛船入軌，NASA局長(zhǎng)“松了一口氣”

原定于美國(guó)東部時(shí)間5月27日16時(shí)33分開(kāi)展的SpaceX龍飛船首次載人試飛，因天氣不佳在距離發(fā)射不到20分鐘時(shí)被取消。

第二次發(fā)射嘗試當(dāng)天，NASA局長(zhǎng)吉姆·布里登斯廷在推特上表示，當(dāng)天發(fā)射取消的可能性為50％。不過(guò)推遲3天后，龍飛船首次載人試飛還是如期而至。

火箭升空12分鐘后，龍飛船連“本”帶“利”，外加載著一只恐龍玩偶，進(jìn)入近地軌道，與獵鷹9號(hào)分離。

載人龍飛船計(jì)劃在發(fā)射19小時(shí)后，也就是美國(guó)東部時(shí)間5月31日10時(shí)29分對(duì)接國(guó)際空間站。對(duì)接后，兩名宇航員將留在空間站，協(xié)助目前在空間站上的唯一一名NASA宇航員克里斯·卡西迪開(kāi)展工作。

鮑勃·本肯將在此次任務(wù)中擔(dān)任聯(lián)合操作指令長(zhǎng)，負(fù)責(zé)交會(huì)、對(duì)接和解除對(duì)接以及飛船與空間站處于對(duì)接狀態(tài)期間的各項(xiàng)工作。道格·赫爾利擔(dān)任飛船指令長(zhǎng)，負(fù)責(zé)發(fā)射、著陸和回收操作。

兩位宇航員經(jīng)驗(yàn)豐富。49歲的鮑勃·本肯和53歲的道格·赫爾利都在2000年被NASA選為宇航員。鮑勃·本肯有過(guò)2次航天飛機(jī)飛行經(jīng)驗(yàn)，在太空中飛行時(shí)間超708小時(shí)，6次太空行走時(shí)間超37小時(shí)。

道格·赫爾利有過(guò)2次太空飛行。在加入NASA前，他是美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的戰(zhàn)斗機(jī)飛行員和試飛員。Hurley在超過(guò)25架飛機(jī)上擁有逾5500小時(shí)的飛行經(jīng)驗(yàn)。

巧的是，9年前，美國(guó)30年航天飛機(jī)時(shí)代135次飛行歷史終結(jié)的“謝幕之旅”也有道格·赫爾利的參與。2011年7月8日，他駕乘著的美國(guó)“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)完成美國(guó)航天飛機(jī)最后一次發(fā)射升空。

“這是美國(guó)能夠再次做到這一點(diǎn)的偉大時(shí)刻。”5月20日，當(dāng)兩位宇航員一起抵達(dá)肯尼迪航天中心時(shí)，道格·赫爾利表示，商業(yè)載人航天器的開(kāi)發(fā)是NASA和SpaceX的“馬拉松”，“我認(rèn)為這是一種高潮，是人類太空飛行的下一個(gè)階段?！?/p>

NASA局長(zhǎng)與宇航員自拍

“我松了一口氣?！憋w船入軌后，吉姆·布里登斯廷說(shuō)。不過(guò)，他要在鮑勃和道格安全回家之前才會(huì)慶祝，“他們可能會(huì)在空間站一直待到8月初?！?/p>

龍飛船在軌停留時(shí)間取決于飛船的太陽(yáng)能電池板、下一次載人任務(wù)的時(shí)間，目前NASA瞄準(zhǔn)8月30日發(fā)射下一次載人飛行。當(dāng)然也要考慮返航時(shí)的天氣，“如果有適合返航的窗口，并且兩位宇航員也不必待在國(guó)際空間站上了，我們就會(huì)接他們回來(lái)。”吉姆·布里登斯廷在發(fā)射前表示。

人類歷史上第9款載人入軌航天器

1961年4月12日，蘇聯(lián)東方號(hào)宇宙飛船發(fā)射，這是人類第一次環(huán)繞地球飛行。此后，美國(guó)水星號(hào)飛船、蘇聯(lián)上升號(hào)飛船、美國(guó)雙子座飛船、蘇聯(lián)聯(lián)盟號(hào)飛船、美國(guó)阿波羅飛船、美國(guó)航天飛機(jī)、中國(guó)神舟飛船相繼實(shí)現(xiàn)載人飛行。

SpaceX載人龍飛船成為人類歷史上第9款載人入軌航天器，是人類首次商業(yè)載人航天發(fā)射，也是2011年以來(lái)美國(guó)宇航員首次乘坐美國(guó)飛船從美國(guó)本土進(jìn)入軌道。

“這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程?！盢ASA局長(zhǎng)吉姆·布里登斯廷在發(fā)射后評(píng)論說(shuō)，“自我們用美國(guó)火箭從美國(guó)本土發(fā)射美國(guó)宇航員，到現(xiàn)在已經(jīng)9年了，現(xiàn)在我們做到了。”

9年前，自美國(guó)航天飛機(jī)退役后，美國(guó)運(yùn)送宇航員往返空間站的工具全部“仰仗”俄羅斯飛船。但俄羅斯飛船票價(jià)水漲船高，2008年，單人票價(jià)不到2200萬(wàn)美元。但到美國(guó)航天飛機(jī)2011年退役時(shí)，票價(jià)漲至近4000萬(wàn)美元，目前票價(jià)已高達(dá)約8600萬(wàn)美元。

為了改變這一局面，美國(guó)航天局大力支持商業(yè)載人航天發(fā)展，希望政府與企業(yè)合作的模式能夠孕育出這一產(chǎn)業(yè)。2014年，波音公司和SpaceX分別從美國(guó)航天局獲得42億和26億美元的大合同，用以建造最初計(jì)劃2017年首飛的“星際客機(jī)”載人飛船和載人龍飛船。

載人龍飛船是SpaceX新一代宇宙飛船，用來(lái)送人類飛往國(guó)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(yùn)送貨物的商業(yè)飛船，但龍飛船從一開(kāi)始就被設(shè)計(jì)用來(lái)載人。

與龍貨運(yùn)飛船相比，載人龍飛船有不少突破。龐之浩表示，載人龍使用了新的超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、觸摸控制屏和更耐用的熱防護(hù)層等眾多下一代航天器技術(shù)，可容納7名航天員，而目前俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船只能搭載3人。

飛船既可與國(guó)際空間站自動(dòng)對(duì)接，也能在航天員的手動(dòng)控制下完成對(duì)接，無(wú)需空間站的機(jī)械臂協(xié)助。這意味著載人龍飛船采用了更新的測(cè)控設(shè)備，達(dá)到更高控制精度。

載人龍飛船的一大亮點(diǎn)是取消了可展開(kāi)太陽(yáng)電池翼的設(shè)計(jì)，而是采用非加壓艙半包圍體裝式太陽(yáng)能電池板?！斑@樣可以避免出現(xiàn)電池翼展不開(kāi)的故障，而且比展開(kāi)式太陽(yáng)能電池翼使用率高，效能更好，無(wú)論哪個(gè)角度，只要有太陽(yáng)光照，飛船就會(huì)吸收光輻射。”

此外，龐之浩介紹，載人龍飛船底部主熱防護(hù)系統(tǒng)采用了第三代PICA-X改進(jìn)型酚醛浸漬碳燒蝕材料，所以飛船再入大氣層時(shí)可承受多次高溫?zé)g而不呈現(xiàn)嚴(yán)重退化，使航天員在重返大氣層時(shí)能得到更好的保護(hù)，也有利于乘員艙多次使用，在執(zhí)行月球或火星飛行任務(wù)也無(wú)需任何改動(dòng)。

首創(chuàng)新型發(fā)射逃逸系統(tǒng)

載人龍飛船的最大特點(diǎn)是采用了首創(chuàng)的新型發(fā)射逃逸系統(tǒng)。龐之浩表示，飛船救生不使用逃逸塔，而是利用自身裝配的超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)射逃逸，讓船箭分離。

飛船4個(gè)側(cè)面分別裝備推進(jìn)器吊艙，每個(gè)吊艙配有2臺(tái)超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)，互為備份。在這4組8臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中，任何1臺(tái)出現(xiàn)故障都不會(huì)對(duì)飛船產(chǎn)生顯著影響。

“這種集成式發(fā)射逃逸方案的好處是逃逸系統(tǒng)全程都在飛船上，讓其具備全程逃逸能力?！痹谛枰o急逃離的情況下，宇航員旋轉(zhuǎn)并拉動(dòng)飛船中標(biāo)有“EJECT”的大手柄，就會(huì)啟動(dòng)飛船引擎，逃離危險(xiǎn)。

相比于裝在飛船頂端的逃逸塔，由于新型發(fā)射逃逸系統(tǒng)避免了逃逸塔分離過(guò)程，簡(jiǎn)化了整流罩，因此可提高乘員安全性，該逃逸系統(tǒng)還可重復(fù)使用。

去年3月，載人龍飛船成功進(jìn)行首次不載人試飛，搭載了一個(gè)假人模型的載人龍飛船在國(guó)際空間站停留5天后返回。但這枚回收一個(gè)多月后的飛船，在超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)的一次靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試中發(fā)生異常而被摧毀。

這場(chǎng)事故推遲了原計(jì)劃當(dāng)年夏天進(jìn)行的飛行中發(fā)射中止測(cè)試。飛行中發(fā)射中止測(cè)試是用以驗(yàn)證火箭飛行中出現(xiàn)緊急情況時(shí)宇航員逃生能力的試驗(yàn)。一旦載人龍飛船在火箭飛行中出現(xiàn)緊急狀況，動(dòng)力中止系統(tǒng)就可將載有宇航員的飛船同火箭分離。

終于在今年1月，也是在肯尼迪航天中心39A發(fā)射臺(tái)，載人龍飛船搭乘“四手”獵鷹9號(hào)升空。為完成飛行中發(fā)射中止測(cè)試，一場(chǎng)蓄謀已久的爆炸發(fā)生了。獵鷹9號(hào)第一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，龍飛船上為逃逸系統(tǒng)提供動(dòng)力的8臺(tái)超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火使船箭分離，火箭在空中爆炸解體。

已爬升至最高點(diǎn)的飛船拋棄其主干段，由較小的“天龍座”推進(jìn)器調(diào)整方向，使飛船載人艙再入大氣層。隨后2個(gè)引導(dǎo)傘和4個(gè)主降落傘相繼成功打開(kāi)，飛船在大西洋上實(shí)現(xiàn)軟著陸。載人艙逃逸測(cè)試成功，為載人龍飛船在往返國(guó)際空間站之前清掃最后一個(gè)主要障礙。

相比于一路高歌猛進(jìn)的SpaceX，老牌波音公司標(biāo)榜的技術(shù)穩(wěn)定性并不完全可靠。去年12月20日，搭載了一個(gè)假人“星際客機(jī)”搭乘“宇宙神5”型運(yùn)載火箭從卡納維拉爾角空軍基地升空。但發(fā)射約1個(gè)小時(shí)后，美國(guó)航天局稱，飛船未進(jìn)入預(yù)定軌道。

于是波音決定讓“星際客機(jī)”在今年秋天自費(fèi)二次試飛，為此預(yù)留4.1億美元。但今年3月，NASA發(fā)布波音“星際客機(jī)”首次試飛失利的調(diào)查結(jié)果，顯示波音公司需要采取61個(gè)“校正動(dòng)作”、花費(fèi)數(shù)月時(shí)間才能修補(bǔ)好這艘載人飛船存在的缺陷。調(diào)查團(tuán)隊(duì)還在軟件測(cè)試中發(fā)現(xiàn)了49個(gè)“缺漏”。

馬斯克對(duì)波音也有微詞。去年11月，他在推特上說(shuō)，“波音公司為同樣的事情得到了更多回報(bào)，這是不公平的?！碑?dāng)時(shí)美國(guó)航天局公布的一份報(bào)告顯示，“星際客機(jī)”每個(gè)座位票價(jià)9000萬(wàn)美元，龍飛船為5500萬(wàn)美元。實(shí)際上，2014年的大合同之后，NASA又陸續(xù)對(duì)兩家公司增資，而波音繼續(xù)拿大頭。