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龙飞船原地爆炸,NASA商业载人发射再受重挫 | 迈向太空

作者:果壳网 来源:果壳网 公众号
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04-24

用一个字来代表上周的话,可能是“火”。


巴黎圣母院的一把火,拉开了上周的序幕。而到了周末,SpaceX的载人龙飞船原地爆炸,“火”气冲天。所幸两起事件都无人伤亡。


当地时间4月20日,美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的1号着陆区,SpaceX对载人龙飞船上的“超级天龙座”发动机进行地面测试。这是SpaceX专门为载人飞船打造的强劲发动机,推力是货运飞船上“天龙座”发动机的200倍!


起初,一系列测试进行得比较顺利。然而,测试到最后,也是当天最关键的一项时,飞船在瞬间爆炸,发动机燃料偏二甲肼/四氧化二氮泄露,测试场地的上空升起了橙黄色的有毒烟雾。


载人龙飞船测试“异常”,现场腾起有毒烟雾。| Craig Bailey


在航天这部史诗级难度的“游戏”中,玩家稍有不慎,就可能招来爆炸。在人们谨小慎微几十年后,按部就班刷副本的成功率大幅提高,以至于很多人可能都忘了曾经火光四射的开拓年代。


航天“游戏”的玩家可以操纵无人载具和有人载具两种。与无人载具相比,有人载具的设计难度更高,对安全性的要求也更高,因为它需要尽可能保证乘客不会发生意外。


2011年,航天头号玩家美国下线了史上最大的有人载具——航天飞机。除了发射成本高昂以外,导致14名宇航员牺牲的两起重大事故,也是航天飞机退役的主要原因。


在那之后,美国宇航员想要进入太空,就只能向原先的老对手——俄罗斯购买联盟号船票了。俄罗斯当然也毫不含糊,坐地起价,到2018年,船票已涨到每人每次8100万美元。


SpaceX从中嗅到了商机,那就是:打造自己的商用载人飞船,通过3D打印、新材料、可重复使用等新技术和新概念,大幅降低有人载具的难度和成本。


参与商业载人航天的并不止SpaceX一家,但SpaceX之所以声名远扬,在于其不墨守成规,愿意使用新技术和新想法,并且打拼出了一番天地。


SpaceX的货运龙飞船 | NASA


作为载人飞船的铺垫,首先登场的是货运龙飞船,或者说第一代龙飞船。这款飞船于2010年首飞,2012年成为首个给国际空间站运送货物的商业飞船。


时至今日,货运龙飞船一共发射了18次,重复使用5次。除去一次火箭爆炸的事故之外,均未出现飞船不能继续使用的故障。货运龙飞船也成为了国际空间站常联系的快递小哥。


货运龙飞船与国际空间站对接  | NASA



SpaceX并没有满足于此,有人载具才是龙飞船的终极目标。就在货运龙飞船首飞的同一年,客货两用的载人龙飞船的项目开始启动。


和货动龙飞船相比,新的载人龙飞船体型变大,窗户也更大了,主控电脑和太阳能帆板都有了升级。从外观上,货运龙飞船的外部比较平滑,而载人龙飞船的外部有棱有角。


这些棱角里面是一体化设计的紧急逃逸系统,内含8台动力强劲的“超级天龙座”发动机,在危险情况下可以立即点火,将飞船推离危险境地,从而保证其中乘员的安全。一体化的设计,也让这套逃逸系统可以重复使用。


载人龙飞船在2015年完成了地面逃逸测试 | NASA



与俄罗斯的联盟号载人飞船相比,载人龙飞船的空间更大,一次性最多可以运载7人,而联盟号最多只能搭载3人。


而在价格上,SpaceX曾预计一个座位只需要2000万美元,而俄罗斯的联盟号2018年对NASA的报价已经涨到了一个座位8100万美元。


波音的“星际客机”(左)和SpaceX的载人龙2飞船(右),前排则是将搭乘这些商业载人飞船前往太空的首批NASA宇航员 | NASA


2014年,NASA选中了SpaceX的载人龙飞船和波音的CST-100星际客机飞船,作为美国新一代商用载人飞船。为此,NASA给这两家公司分别提供了26亿美元和42亿美元的资金支持。


今年的3月2日,载人龙飞船迎来第一次飞行。当然,安全起见,首次试飞并没有宇航员乘坐,只装了一个专用的测试假人。载人龙飞船顺利升空,与国际空间站对接,并在6天后成功返回地球。这也是NASA有史以来第一次成功测试商用载人飞船。


3月3日,载人龙飞船与国际空间站对接 | NASA


而上周末进行地面测试的那艘飞船,正是完成首次飞行后成功溅落海中又被打捞上来的那一艘。根据原先的计划,如果这次地面测试顺利完成,同一艘飞船将在今年6月重复利用,进行发射过程中的空中逃逸测试。


所谓空中逃逸测试,是用火箭把飞船发射到半空,以模拟发射过程中突发的紧急状况。载人龙飞船将紧急点燃8台“超级天龙座”发动机,将飞船带离可能随时爆炸的火箭,再展开降落伞平安返回地面。


如果空中逃逸试验也取得成功,证明载人龙飞船在任何紧急情况下都有能力保证乘员的安全,那么再接下来,按照原定的计划,今年10月将有宇航员真正乘坐载人龙飞船发射升空,前往国际空间站。


结果,在上周末的地面测试过程中,原本设计在紧急情况下保证乘员安全的逃逸系统,自己却发生了原地爆炸,顺便把飞船也炸了个粉身碎骨。


这下,麻烦大了……


这段流出的画面,记录了这次地面测试中发生的“异常” | Astronut099


这次测试“异常”,不论原因是什么,必然会影响SpaceX载人龙飞船的进度。载人龙飞船的首次载人飞行,肯定不可能在今年年内完成了。


另一方面,波音的星际客机飞船在测试中也非一帆风顺。去年7月,由于飞船逃逸系统阀门故障,燃料发生了泄露,所幸没有发生爆炸。


按照之前已经一推再推的计划,波音星际客机载人飞船的无人首飞不会早于今年8月,而首次载人飞行最快也要在11月发射,而且很可能会再次推迟。


至于NASA自己的王牌,主打深空载人探测的猎户座飞船,进展同步缓慢。


总之,NASA从美国本土使用美国载人飞船发射美国宇航员进入太空的梦想,很可能要推迟到明年甚至更晚才能实现了。


波音的星际客机(左)、NASA的猎户座(中)和SpaceX的载人龙飞船(右)同台展示 | NASA


目前,摆在SpaceX和波音面前的,是如何向NASA证明自己的载人飞船是安全可靠的。


尽管目前遭遇到了重大挫折,但从长远角度看,载人龙飞船将会带来载人飞船新技术的突破。这一路披荆斩棘,是为了日后更顺利地打通这个副本。


载人龙飞船第一次发射前的准备 | NASA


新技术带来的是新的风险,但如果我们固步自封,最终将会失去浩瀚的太空。


正如现代航天之父齐奥尔科夫斯基所说的那样:地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。



作者:鸑鷟鹓鶵

编辑:Steed



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