华尔街大牛
2020-05-31
今天晚上到空间站。
@甲子光年:
SpaceX 18年里程碑,全球首次商业载人发射的前世今生 | 甲子光年
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18年里程碑,全球首次商业载人发射的前世今生 | 甲子光年","extraTitle":"","html":"<html><head></head><body><p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/e4070bf69f194116b5f33db4f9506128\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"718\"></p> <p><span>飞船、现场和商业载人的前世今生。</span></p> <p><span>作者 | 刘景丰</span></p> <p><span>编辑 | 火柴Q</span></p> <p><span>美国东部时间5月30日15时23分(北京时间5月31日凌晨3时23分),佛罗里达肯尼迪航天发射中心39A发射台,人类首次实现了商业载人发射!</span><a target=\"_blank\" href=\"https://laohu8.com/S/TSLA\">$特斯拉(TSLA)$</a><span></span></p> <p><span>猎鹰9火箭托举载人龙飞船发射</span></p> <p><span>这一次,创造历史的又是马斯克。</span></p> <p><span>他成立的商业航天公司SpaceX旗下的第二代载人“龙”飞船(下文龙飞船,均指二代载人龙飞船)刚刚搭载着两位宇航员,道格拉斯·赫尔利和罗伯特·本肯顺利进入太空。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/163c858fdb7146faac3ba76d26a39f91\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"597\"></p> <p><span>两位宇航员在龙飞船内</span></p> <p><span>这是自2011年之后</span><span><b>,时隔9年,美国在本土执行的第一个载人航天任务;更是全球第一次由私有企业实现的载人发射。</b></span></p> <p><span>为了这一次龙飞船的成功发射,SpaceX已做了足足6年的准备:</span></p> <p><span>2014年,与NASA签订合约,开始正式打造载人航天项目;</span></p> <p><span>2016年1月,完成飞船降落伞测试。</span></p> <p><span>2019 年3月,二代龙飞船携带假人试飞成功,不过一个月后,这台成功试飞的飞船在例行静态点火时突然起火爆炸;</span></p> <p><span>2020年1月搭载假人测试逃生系统,并主动引爆了搭载飞船的火箭“猎鹰9” 号,献奉上了史上“最贵烟花”;</span></p> <p><span>更别提此前上千次的发动机静态点火测试、近百次的降落伞测试和数十次的海上救援回收飞船测试……</span></p> <p><span>巨大的技术和工程挑战,也让龙飞船发射日期一再推迟,</span><span><b>从最初乐观设想中的2015年一直推迟到了今天。</b></span></p> <p><span>而原定于3天前(美东5月27日16时33分)的发射任务也在当天发射前因天气原因被紧急取消。</span></p> <p><span>2020年1月龙飞船逃生系统测试中火箭爆炸</span></p> <p><span>就在此次龙飞船发射的前一天(美东时间5月29日13时49分),SpaceX旗下星际飞船(Starship)SN4原型机在测试中发生爆炸。现场火光冲天,火球甚至将火箭运载车吞没。</span></p> <p><span></span></p> <p><span>星际飞船爆炸瞬间火光冲天</span></p> <p><span>好事多磨,好在此次星际飞船爆炸未影响本次载人龙飞船发射进程。</span></p> <p><span>一周前,对发射踌躇满志的马斯克曾在Twitter上写道“睁大你的眼睛,望向天空”。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/0ec82aace75043d2b9754c83cd94ed8f\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"289\"></p> <p><span>很好!他没有让我们失望。</span></p> <p><span>值得一提的是,SpaceX在本周二还公布了另一个好消息——新获得了3.5亿美元融资。这位太空狂人的星际探索梦又多了些砝码。</span></p> <p><span>龙飞船发射成功,新融资到账,在创办SpaceX整整18年后,太空狂人马斯克离上火星又近了一步。</span></p> <h2><span><b>1. 历史性时刻</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>发射前半小时,两名宇航员道格拉斯·赫尔利和罗伯特·本肯已早早坐进龙飞船,等待最后的发射。</span></p> <p><span>作为首批执行商业载人飞行任务的宇航员,鲍勃·本肯和道格·赫尔利不仅有20年的太空经验,还都开过航天飞机。</span></p> <p><span>道格拉斯·赫尔利是美国海军陆战队中校、试飞员。他曾驾驶过“奋进”号和“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行任务,其中就包括2011年美国航天飞机退役前最后一次飞行——“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行的谢幕任务。</span></p> <p><span>罗伯特·本肯是一名工程博士、空军上校。他曾两次参与“奋进”号航天飞机飞行任务,并进行过6次、共超过37个小时的太空行走。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/cb291cca7a994eac8536ee362630584f\" tg-width=\"640\" tg-height=\"427\"></p> <p><span>宇航员罗伯特·本肯(左)和道格拉斯·赫尔利(右)</span></p> <p><span>他们早在2018年就被NASA选定进行龙飞船的首飞,为这一次飞行任务已等了2年。</span></p> <p><span>龙飞船内部设计走白色极简主义风,很像高级轿跑。飞船内有7个座位,3面圆形窗户。在座位前上方,是飞船的显示和控制模块。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/70ab092dcad04c25862b27770d329f4d\" tg-width=\"1024\" tg-height=\"559\"></p> <p><span>龙飞船内部的显示和控制模块</span></p> <p><span>飞船内部展示视频</span></p> <p><span>两位宇航员的太空服则由曾为蝙蝠侠、超人、蜘蛛侠、美国队长等漫画英雄设计电影战衣的好莱坞服装设计师何塞·费尔南德斯操刀。当然,这酷炫的太空服也必须通过NASA的各项严苛测试,以满足航天任务所需的功能性和安全性。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/16c68ab9154b4194b5ce0144efb621e0\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"626\"></p> <p><span>15时23分,随着发射倒计时结束,“猎鹰9”火箭发出巨大轰鸣声,烈焰推着火箭和飞船升入太空。</span></p> <p><span>载人龙飞船点火发射</span></p> <p><span>发射1分钟后,火箭将飞船推入8.1千米高空,此时飞船飞行速度已经达到1000公里/小时。5分钟后,飞船飞行速度已经超过1万公里/小时,进入200公里的近地轨道。同时,“猎鹰9”号火箭也顺利在海上平台被回收。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/2f3e9437c81d4a888d14375df8c4ef99\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"583\"></p> <p><span>发射9分钟后,“猎鹰9”号火箭顺利在海上平台回收</span></p> <p><span>飞船将在太空飞行19个小时,于美国东部时间5月31日10时与国际空间站对接。</span></p> <p><span> </span><img src=\"https://static.tigerbbs.com/7e54437ec4d84a4392e0faf006481209\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"599\"></p> <p><span>载人龙飞船运行轨迹、与空间站对接过程图</span></p> <p><span>此次发射的龙飞船,采用两舱段设计方案,独立飞行时可工作1周,对接状态下可工作210天。</span></p> <p><span>接下来的19个小时里,两位宇航员将沿着地球轨道环绕飞行,并将于美东时间周四上午11点29分与国际空间站对接。</span></p> <p><span>目前,SpaceX和NASA已把今年8月30日作为了下一次龙飞船发射的目标日期。届时,会有4位宇航员被送上太空,其中3名是美国NASA宇航员,一名是日本宇航员。</span></p> <h2><br></h2> <h2><span><b>2. 龙飞船有何不一样?</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>其实人类之前已有载人航天的技术,那么此次发射的龙飞船与此前相比有何不一样?</span></p> <p><span><b>细数下来,龙飞船创造了多个世界第一:</b></span></p> <p><span>第一个可重复使用的载人飞船;</span></p> <p><span>第一个由商业公司制造的载人飞船;</span></p> <p><span>第一个成功通过逃生系统测试的载人飞船;</span></p> <p><span>得益于该项任务,SpaceX成为全球第一个把宇航员送入太空的商业公司;</span></p> <p><span>从某种意义上,</span><span><b>龙飞船的成功宣示了美国重返载人飞船的行列。</b></span></p> <p><span>当今世界,能实现载人航天的国家只有三个:中国、美国、俄罗斯。</span></p> <p><span>中国、俄罗斯选择了飞船路线,目前技术下这种航天器只能使用一次;美国在1972年之前选择用飞船来运送宇航员,但由于当时的飞船只能使用一次,1972年之后转向航天飞机路线,好处是可以重复使用。</span></p> <p><span><b>但设想中很美的航天飞机计划的发展却事与愿违。</b></span></p> <p><span>航天飞机更像是一架用火箭驱动的飞机,这是它能重复使用的关键———大机翼在减速伞等设备的辅助下控制速度,进而控制升力的大小和方向,调节飞行姿态和位置,使航天飞机准确地降落在跑道上。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/fe5e4c3d5ead4aeca4fdf0fea52704f7\" tg-width=\"1024\" tg-height=\"768\"></p> <p><span>美国“发现者”号航天飞机正在升空</span></p> <p><span>但真开始投入使用后,</span><span><b>它的缺点开始暴露,不仅成本没降下来,安全性还无法保障。</b></span></p> <p><span>航天飞机使用费用有多贵?通过一组数据来感受下,自1972年以来,美国共为航天飞机项目支出1960亿美元,共执行飞行任务135次,分摊下来每次的发射成本约为15亿美元,</span><span><b>相当于每发射一次就烧掉1.5个 “独角兽”。</b></span></p> <p><span>更让人担忧的是,航天飞机的安全性始终无法保障。</span></p> <p><span>1986年,“挑战者”号航天飞机升空后爆炸,7名航天员遇难;2003年,另一架 “哥伦比亚”号航天飞机又在升空后发生爆炸解体,机上7名航天员同样全部遇难。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/fd1bbb99482848a186b343a6dfc74cf3\" tg-width=\"600\" tg-height=\"395\"></p> <p><span>“挑战者”号航天飞机升空后爆炸</span></p> <p><span>两次事故,不但损失了美国5架航天飞机中的2架,还失去了14名航天员。人们对航天飞机的安全性充满质疑:135次飞行失败2次,算下来航天飞机的事故率达到1.5%,远远超出了NASA在设计之初估计的每10万次飞行失败1次的要求。</span></p> <p><b><span>航天飞机事故成了美国人心中挥之不去的痛。</span></b><span>这也是日后NASA为什么会如此看重载人飞船安全性能的原因。</span></p> <p><span>2011年,在“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行完最后一次任务后,美国结束了所有航天飞机的服役。</span></p> <p><span><b>此后,NASA与波音公司、SpaceX合作了“商业乘员计划”,开展可重复使用的载人飞船项目。</b></span></p> <p><span>最先做出成绩的是拥有深厚工业底蕴的波音公司。2019年11月,波音旗下名为“星际客机”的载人飞船率先进行了紧急逃生系统测试,但测试时遭遇故障,飞船返回舱3个降落伞中有1个没打开。</span></p> <p><span>一个月后,“星际客机”在首次不载人的试飞中再次遭遇挫折——未能按计划与国际空间站对接,只好提前返航。两次测试失利令NASA大失所望。</span></p> <p><span>“星际客机”的失败,顺势把可重复使用载人飞船的首发机会让给了SpaceX龙飞船。</span></p> <p><span>龙飞船的逃生系统测试,是以一场“最昂贵的烟花”向世人展示的。</span></p> <p><span>2020年1月19日,龙飞船搭载假人宇航员借助“猎鹰9” 号火箭升空。随后“龙”飞船带着假人飞离火箭,火箭随即爆炸,在空中形成巨大的火球,被网友们戏称为“最昂贵的烟花”。</span></p> <p><span>飞船在大西洋上降落,测试成功。</span></p> <p><span><b>这次逃生测试是载人航天史上的一次重大突破。</b></span></p> <p><span>逃生测试是应对火箭发射意外最为关键的一部分。有了此次的成功测试,NASA和SpaceX 才下定决心进行真正的载人飞行。</span></p> <p><b><span>安全性有了,还要考虑可用性——成本够不够低?</span></b></p> <p><span>龙飞船是可重复使用的,随着使用次数增加,成本会逐步降低。</span></p> <p><span>一份美方报告显示:SpaceX龙飞船的报价为每座位5500万美元。而波音“星际客机”的船票是每人9000万美元,比SpaceX贵出60%。如果再跟航天飞机折合每次飞行花费15亿美元的费用相比,龙飞船的费用是航天飞机的1/27。</span></p> <p><span>这样看,龙飞船无疑是目前最完美的载人飞船了。</span></p> <h2><span><b>3. 互相成就的SpaceX和NASA</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>造出龙飞船的SpaceX如今大放异彩,其主要业务有三大板块:</span></p> <p><span>一是发射业务,对应猎鹰1、猎鹰9、猎鹰重型等运载火箭。</span></p> <p><span>二是载人航天业务,对应今天发射的二代龙飞船和未来更大型的星际飞船星舰(Starship);</span></p> <p><span>三是志在打造天基互联网服务的星链计划。</span></p> <p><b><span>实际上,包括SapceX在内,如今美国商业航天公司的欣欣向荣,都离不开背后的伯乐NASA。</span></b></p> <p><span>上世纪90年代以来,美国航天工业开始被波音和洛克希德·马丁公司垄断,这两家公司后来还联合起来哄抬火箭发射价格,让NASA身受其苦。</span></p> <p><span>2003年,痛定思痛的小布什政府,开始对彼时仍处于垄断地位的NASA和传统军工巨头开刀。</span></p> <p><span>这背后的逻辑是,</span><span><b>政府主导和军工巨头垄断下的航天项目没有生存压力,不仅缺乏创新动力,而且从子系统到火箭飞船成本都严重虚高。</b></span></p> <p><span>小布什的做法很直接,颁布了两道政令——《国家航天运输政策》《美国国家航天政策》。这两道政策最重要的作用就是将NASA的工作重心转变到科学研究和深空探测领域。</span></p> <p><span>此后,NASA逐步让出近地空间业务,并向私营航天公司开放相关科研项目。换句话说,美国开始真正放开了商业航天的市场。</span></p> <p><span>美国扶持商业航天的背后还有一个小插曲。在2011年美国航天飞机退役后的9年里,NASA不得不依赖俄罗斯的“联盟”号载人飞船将宇航员送往国际空间站。</span></p> <p><span>而且在这个卖方市场,</span><span><b>俄罗斯“联盟”号的船票也开始涨价,从2007年的单价2180万美元涨到2018年已达8110万美元。</b></span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/e5a0e5922fe04c609ff3296f59738fb9\" tg-width=\"550\" tg-height=\"365\"></p> <p><span>俄罗斯“联盟”号载人宇宙飞船</span></p> <p><span>对于世界头号航天大国的美国来说,这有点太丢面儿了,自己的载人航天任务不仅要看别人脸色,还被别人宰。</span></p> <p><span><b>为此NASA开始了一场赛马</b></span><span>——</span><span><b>在载人航天最核心的运载火箭、货运飞船、载人飞船和空间站四个方面,均扶持了一批明星公司和项目</b></span><span>,可谓百花齐放。</span></p> <p><span>比如运载火箭领域,既有的“宇宙神”和“德尔塔”家族火箭,也有诺格公司的安塔瑞斯火箭和SpaceX的猎鹰系列火箭;</span></p> <p><span>在货运飞船领域,基于运载火箭的基础,</span><span><b>SpaceX</b></span><span>的货运“龙”飞船和</span><span><b>诺格公司</b></span><span>的“天鹅座”飞船是最大赢家;</span></p> <p><span>在载人飞船领域,最初有</span><span><b>蓝色起源、波音、内华达山脉集团和</b></span><span>联合发射同盟等公司,最后只剩SpaceX的龙飞船和波音的“星际航线”入围;</span></p> <p><span>空间站方面,佼佼者是</span><span><b>毕格罗宇航</b></span><span>,它专注于可充气式柔性空间站的建设。2016年,其曾将一个重达1.4吨的毕格罗可充气居住舱(BEAM)送到国际空间站,为宇航员提供太空工作休息场所。</span></p> <p><span>在这场赛马的“载人”赛道里,SpaceX是除航天老贵波音之外,获得NASA最多资金扶持的公司。</span></p> <p><span>自2006到2012年,NASA给SpaceX投资近5亿美元,尤其当2008年猎鹰1号成功首飞,SpaceX成为第一个实现火箭发射的商业航天公司,NASA献上“超级大礼”——与SpaceX签订了总额达16亿美元国际空间站货物补给合同。此后又与SpaceX签订26亿美元的国际空间站人员运输合同,支持其开发龙飞船,SpaceX的载人项目由此在2014年开始正式启动。</span></p> <p><span>此外,</span><span><b>NASA的软性扶持也不少,包括给人、给技术,争取政策。</b></span></p> <p><span>在人才上,SpaceX的成立就得益于NASA火箭科学家汤姆・穆勒的加入;此后也不断有NASA人员加入SpaceX的传闻。</span></p> <p><span>就在今年初,前NASA载人航天计划负责人威廉·格斯登迈尔也加入SpaceX,助力此次“龙”飞船发射安全。</span></p> <p><span>技术方面,SpaceX公司的主力发动机灰背隼1上至关重要的喷注器,就来自于阿波罗计划登月舱下降段发动机;SpaceX的2195铝锂合金以及搅拌摩擦焊也不用像其他国家航天机构那样独立研发,只需直接购买相关设备即可。</span></p> <p><span>政策更是不用说,一任任总统前仆后继地给与扶持。除了小布什总统的两道政令,2015年2015奥巴马政府又通过了《关于促进私营航天竞争力、推进创业的法案》和《商业航天发射竞争法案》,进一步压制传统军工巨头,为其他商业航天发展彻底扫清障碍。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/fa4a9557af2c45ecab64b3fe76766c7f\" tg-width=\"580\" tg-height=\"435\"></p> <p><span>奥巴马接见SpaceX公司人员</span></p> <p><b><span>NASA这种为他人做嫁衣的精神,让世界其他地区的民营商业航天公司好生羡慕。</span></b></p> <p><span><b>但成功除了看时代机遇,还要结合个人努力。</b></span></p> <p><span>SpaceX的发展史,是一个一直为科技圈津津乐道的“励志故事”。</span></p> <p><span>具体到载人项目的研发中,SpaceX也充满挫折。</span></p> <p><span>2016年9月,搭载龙飞船的“猎鹰9”号火箭在发射台爆炸,导致原定于当年12月的发射计划一推再推,2017、2018,连连落空。</span></p> <p><span>到2019年4月,SpaceX载人项目又在一个月内遭遇两次重创:</span></p> <p><span>先是4月20日,曾演绎过SpaceX测试首飞的第二代龙飞船在例行静态点火时突然起火爆炸;几天后,在龙飞船的一次返回舱着陆测试中,4个降落伞中有一个“主动未打开”,导致返回舱高速撞向地面。</span></p> <p><span>这场爆炸让NASA高层对一路高歌猛进的龙飞船项目开始谨慎起来,各种测试变得更加严苛。甚至NASA局长要求SpaceX年底前必须测试10次来证明安全性。</span></p> <p><span>种种压力袭来,</span><b><span>作为总指挥的马斯克却出奇冷静,甚至都没在推文里提及这起事故</span></b><span>,但他转发了一篇文章:Tesla’s 11th Death Anniversary — No Joke!(特斯拉的第11个死亡纪念日——不是开玩笑! )。</span></p> <p><span>言外之意,SpaceX不会被一次爆炸吓到,反而会越挫越勇。</span></p> <p><span>后来的表现也确实如此,调查显示,事故发生的原因是,飞船推进器的钛金属止回阀与氧化剂相互作用引发爆炸,而SpaceX此前的设计没有充分考虑钛阀门与氧化剂相互作用的极限条件。为此,工作人员彻底换掉飞船上的钛金属止回阀,采用一次性安全隔板burst disk替代。</span></p> <p><span>2019 年 11 月,龙飞船再次进行了地面静态点火测试并取得成功。</span></p> <p><span>这个小波折只是把人送往太空的千万道关卡中的一个。</span><span><b>从这个意义上,SpaceX作为这一领域的前沿公司,是在帮所有后来者挡风和踩坑。</b></span></p> <p><span>有了NASA的“保姆式”的扶持,再加上马斯克天坚持到底的执拗,SpaceX脱颖而出成为“天选之子”并不令人意外。它值得。</span></p> <p><span>SpaceX与NASA也共同创造了国家航天机构和民营商业公司互相成就的佳话。</span></p> <h2><span><b>4. 商业航天新时代</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>50多年前,登月第一人阿姆斯特朗站在月球表面,说了那句著名的话:</span></p> <p><span>“这是我个人的一小步,却是人类的一大步。”</span></p> <p><span>如今,</span><span><b>龙飞船的一小步,也成为全球商业载人航天发展的一大步。</b></span></p> <p><span>一方面,这将为未来更宏伟的载人太空计划做准备。NASA上周末曾提到,这次的载人发射会将为月球和火星探索奠定基础。</span></p> <p><span>另一方面,这也标志着进入太空可能不再是“宇航员”的专利,这也是龙飞船让大众如此兴奋的原因。</span></p> <p><span>有消息称,SpaceX已经和太空旅游公司Space Adventures签下合约,双方计划在2021年年底至2022年年初启动太空旅游计划。</span></p> <p><span>该太空旅游计划所搭载的正是此次成功运行的龙飞船。飞船每次最多可搭载4名游客,每次可以在轨道中停留5天。但在升空之前,游客要先在美国进行数周的训练。</span></p> <p><span>当然,现在上太空花费不菲,</span><span><b>船票可能高达5200万美元</b></span><span>,所以如果你还没有挣够几个小目标,暂时离遨游太空有距离。</span></p> <p><span>而未来,随着技术的提升和载人飞船重复使用次数的增多,太空船票有望下探,太空旅行将有机会会逐步普及。</span></p> <p><span>这对一直在浩渺宇宙中感到孤独的地球文明来说,也许是一场浩荡星际征程的起点。</span></p> <p><span>在地面纷扰不断的今天,龙飞船的发射,是一个值得所有人振奋的科技进展。</span></p> <p><span>这辈子,你做好上太空的准备了吗?</span></p> <p><span>END.</span></p> <p></p></body></html>","htmlText":"<html><head></head><body><p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/e4070bf69f194116b5f33db4f9506128\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"718\"></p> <p><span>飞船、现场和商业载人的前世今生。</span></p> <p><span>作者 | 刘景丰</span></p> <p><span>编辑 | 火柴Q</span></p> <p><span>美国东部时间5月30日15时23分(北京时间5月31日凌晨3时23分),佛罗里达肯尼迪航天发射中心39A发射台,人类首次实现了商业载人发射!</span><a target=\"_blank\" href=\"https://laohu8.com/S/TSLA\">$特斯拉(TSLA)$</a><span></span></p> <p><span>猎鹰9火箭托举载人龙飞船发射</span></p> <p><span>这一次,创造历史的又是马斯克。</span></p> <p><span>他成立的商业航天公司SpaceX旗下的第二代载人“龙”飞船(下文龙飞船,均指二代载人龙飞船)刚刚搭载着两位宇航员,道格拉斯·赫尔利和罗伯特·本肯顺利进入太空。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/163c858fdb7146faac3ba76d26a39f91\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"597\"></p> <p><span>两位宇航员在龙飞船内</span></p> <p><span>这是自2011年之后</span><span><b>,时隔9年,美国在本土执行的第一个载人航天任务;更是全球第一次由私有企业实现的载人发射。</b></span></p> <p><span>为了这一次龙飞船的成功发射,SpaceX已做了足足6年的准备:</span></p> <p><span>2014年,与NASA签订合约,开始正式打造载人航天项目;</span></p> <p><span>2016年1月,完成飞船降落伞测试。</span></p> <p><span>2019 年3月,二代龙飞船携带假人试飞成功,不过一个月后,这台成功试飞的飞船在例行静态点火时突然起火爆炸;</span></p> <p><span>2020年1月搭载假人测试逃生系统,并主动引爆了搭载飞船的火箭“猎鹰9” 号,献奉上了史上“最贵烟花”;</span></p> <p><span>更别提此前上千次的发动机静态点火测试、近百次的降落伞测试和数十次的海上救援回收飞船测试……</span></p> <p><span>巨大的技术和工程挑战,也让龙飞船发射日期一再推迟,</span><span><b>从最初乐观设想中的2015年一直推迟到了今天。</b></span></p> <p><span>而原定于3天前(美东5月27日16时33分)的发射任务也在当天发射前因天气原因被紧急取消。</span></p> <p><span>2020年1月龙飞船逃生系统测试中火箭爆炸</span></p> <p><span>就在此次龙飞船发射的前一天(美东时间5月29日13时49分),SpaceX旗下星际飞船(Starship)SN4原型机在测试中发生爆炸。现场火光冲天,火球甚至将火箭运载车吞没。</span></p> <p><span></span></p> <p><span>星际飞船爆炸瞬间火光冲天</span></p> <p><span>好事多磨,好在此次星际飞船爆炸未影响本次载人龙飞船发射进程。</span></p> <p><span>一周前,对发射踌躇满志的马斯克曾在Twitter上写道“睁大你的眼睛,望向天空”。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/0ec82aace75043d2b9754c83cd94ed8f\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"289\"></p> <p><span>很好!他没有让我们失望。</span></p> <p><span>值得一提的是,SpaceX在本周二还公布了另一个好消息——新获得了3.5亿美元融资。这位太空狂人的星际探索梦又多了些砝码。</span></p> <p><span>龙飞船发射成功,新融资到账,在创办SpaceX整整18年后,太空狂人马斯克离上火星又近了一步。</span></p> <h2><span><b>1. 历史性时刻</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>发射前半小时,两名宇航员道格拉斯·赫尔利和罗伯特·本肯已早早坐进龙飞船,等待最后的发射。</span></p> <p><span>作为首批执行商业载人飞行任务的宇航员,鲍勃·本肯和道格·赫尔利不仅有20年的太空经验,还都开过航天飞机。</span></p> <p><span>道格拉斯·赫尔利是美国海军陆战队中校、试飞员。他曾驾驶过“奋进”号和“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行任务,其中就包括2011年美国航天飞机退役前最后一次飞行——“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行的谢幕任务。</span></p> <p><span>罗伯特·本肯是一名工程博士、空军上校。他曾两次参与“奋进”号航天飞机飞行任务,并进行过6次、共超过37个小时的太空行走。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/cb291cca7a994eac8536ee362630584f\" tg-width=\"640\" tg-height=\"427\"></p> <p><span>宇航员罗伯特·本肯(左)和道格拉斯·赫尔利(右)</span></p> <p><span>他们早在2018年就被NASA选定进行龙飞船的首飞,为这一次飞行任务已等了2年。</span></p> <p><span>龙飞船内部设计走白色极简主义风,很像高级轿跑。飞船内有7个座位,3面圆形窗户。在座位前上方,是飞船的显示和控制模块。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/70ab092dcad04c25862b27770d329f4d\" tg-width=\"1024\" tg-height=\"559\"></p> <p><span>龙飞船内部的显示和控制模块</span></p> <p><span>飞船内部展示视频</span></p> <p><span>两位宇航员的太空服则由曾为蝙蝠侠、超人、蜘蛛侠、美国队长等漫画英雄设计电影战衣的好莱坞服装设计师何塞·费尔南德斯操刀。当然,这酷炫的太空服也必须通过NASA的各项严苛测试,以满足航天任务所需的功能性和安全性。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/16c68ab9154b4194b5ce0144efb621e0\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"626\"></p> <p><span>15时23分,随着发射倒计时结束,“猎鹰9”火箭发出巨大轰鸣声,烈焰推着火箭和飞船升入太空。</span></p> <p><span>载人龙飞船点火发射</span></p> <p><span>发射1分钟后,火箭将飞船推入8.1千米高空,此时飞船飞行速度已经达到1000公里/小时。5分钟后,飞船飞行速度已经超过1万公里/小时,进入200公里的近地轨道。同时,“猎鹰9”号火箭也顺利在海上平台被回收。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/2f3e9437c81d4a888d14375df8c4ef99\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"583\"></p> <p><span>发射9分钟后,“猎鹰9”号火箭顺利在海上平台回收</span></p> <p><span>飞船将在太空飞行19个小时,于美国东部时间5月31日10时与国际空间站对接。</span></p> <p><span> </span><img src=\"https://static.tigerbbs.com/7e54437ec4d84a4392e0faf006481209\" tg-width=\"1080\" tg-height=\"599\"></p> <p><span>载人龙飞船运行轨迹、与空间站对接过程图</span></p> <p><span>此次发射的龙飞船,采用两舱段设计方案,独立飞行时可工作1周,对接状态下可工作210天。</span></p> <p><span>接下来的19个小时里,两位宇航员将沿着地球轨道环绕飞行,并将于美东时间周四上午11点29分与国际空间站对接。</span></p> <p><span>目前,SpaceX和NASA已把今年8月30日作为了下一次龙飞船发射的目标日期。届时,会有4位宇航员被送上太空,其中3名是美国NASA宇航员,一名是日本宇航员。</span></p> <h2><br></h2> <h2><span><b>2. 龙飞船有何不一样?</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>其实人类之前已有载人航天的技术,那么此次发射的龙飞船与此前相比有何不一样?</span></p> <p><span><b>细数下来,龙飞船创造了多个世界第一:</b></span></p> <p><span>第一个可重复使用的载人飞船;</span></p> <p><span>第一个由商业公司制造的载人飞船;</span></p> <p><span>第一个成功通过逃生系统测试的载人飞船;</span></p> <p><span>得益于该项任务,SpaceX成为全球第一个把宇航员送入太空的商业公司;</span></p> <p><span>从某种意义上,</span><span><b>龙飞船的成功宣示了美国重返载人飞船的行列。</b></span></p> <p><span>当今世界,能实现载人航天的国家只有三个:中国、美国、俄罗斯。</span></p> <p><span>中国、俄罗斯选择了飞船路线,目前技术下这种航天器只能使用一次;美国在1972年之前选择用飞船来运送宇航员,但由于当时的飞船只能使用一次,1972年之后转向航天飞机路线,好处是可以重复使用。</span></p> <p><span><b>但设想中很美的航天飞机计划的发展却事与愿违。</b></span></p> <p><span>航天飞机更像是一架用火箭驱动的飞机,这是它能重复使用的关键———大机翼在减速伞等设备的辅助下控制速度,进而控制升力的大小和方向,调节飞行姿态和位置,使航天飞机准确地降落在跑道上。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/fe5e4c3d5ead4aeca4fdf0fea52704f7\" tg-width=\"1024\" tg-height=\"768\"></p> <p><span>美国“发现者”号航天飞机正在升空</span></p> <p><span>但真开始投入使用后,</span><span><b>它的缺点开始暴露,不仅成本没降下来,安全性还无法保障。</b></span></p> <p><span>航天飞机使用费用有多贵?通过一组数据来感受下,自1972年以来,美国共为航天飞机项目支出1960亿美元,共执行飞行任务135次,分摊下来每次的发射成本约为15亿美元,</span><span><b>相当于每发射一次就烧掉1.5个 “独角兽”。</b></span></p> <p><span>更让人担忧的是,航天飞机的安全性始终无法保障。</span></p> <p><span>1986年,“挑战者”号航天飞机升空后爆炸,7名航天员遇难;2003年,另一架 “哥伦比亚”号航天飞机又在升空后发生爆炸解体,机上7名航天员同样全部遇难。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/fd1bbb99482848a186b343a6dfc74cf3\" tg-width=\"600\" tg-height=\"395\"></p> <p><span>“挑战者”号航天飞机升空后爆炸</span></p> <p><span>两次事故,不但损失了美国5架航天飞机中的2架,还失去了14名航天员。人们对航天飞机的安全性充满质疑:135次飞行失败2次,算下来航天飞机的事故率达到1.5%,远远超出了NASA在设计之初估计的每10万次飞行失败1次的要求。</span></p> <p><b><span>航天飞机事故成了美国人心中挥之不去的痛。</span></b><span>这也是日后NASA为什么会如此看重载人飞船安全性能的原因。</span></p> <p><span>2011年,在“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行完最后一次任务后,美国结束了所有航天飞机的服役。</span></p> <p><span><b>此后,NASA与波音公司、SpaceX合作了“商业乘员计划”,开展可重复使用的载人飞船项目。</b></span></p> <p><span>最先做出成绩的是拥有深厚工业底蕴的波音公司。2019年11月,波音旗下名为“星际客机”的载人飞船率先进行了紧急逃生系统测试,但测试时遭遇故障,飞船返回舱3个降落伞中有1个没打开。</span></p> <p><span>一个月后,“星际客机”在首次不载人的试飞中再次遭遇挫折——未能按计划与国际空间站对接,只好提前返航。两次测试失利令NASA大失所望。</span></p> <p><span>“星际客机”的失败,顺势把可重复使用载人飞船的首发机会让给了SpaceX龙飞船。</span></p> <p><span>龙飞船的逃生系统测试,是以一场“最昂贵的烟花”向世人展示的。</span></p> <p><span>2020年1月19日,龙飞船搭载假人宇航员借助“猎鹰9” 号火箭升空。随后“龙”飞船带着假人飞离火箭,火箭随即爆炸,在空中形成巨大的火球,被网友们戏称为“最昂贵的烟花”。</span></p> <p><span>飞船在大西洋上降落,测试成功。</span></p> <p><span><b>这次逃生测试是载人航天史上的一次重大突破。</b></span></p> <p><span>逃生测试是应对火箭发射意外最为关键的一部分。有了此次的成功测试,NASA和SpaceX 才下定决心进行真正的载人飞行。</span></p> <p><b><span>安全性有了,还要考虑可用性——成本够不够低?</span></b></p> <p><span>龙飞船是可重复使用的,随着使用次数增加,成本会逐步降低。</span></p> <p><span>一份美方报告显示:SpaceX龙飞船的报价为每座位5500万美元。而波音“星际客机”的船票是每人9000万美元,比SpaceX贵出60%。如果再跟航天飞机折合每次飞行花费15亿美元的费用相比,龙飞船的费用是航天飞机的1/27。</span></p> <p><span>这样看,龙飞船无疑是目前最完美的载人飞船了。</span></p> <h2><span><b>3. 互相成就的SpaceX和NASA</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>造出龙飞船的SpaceX如今大放异彩,其主要业务有三大板块:</span></p> <p><span>一是发射业务,对应猎鹰1、猎鹰9、猎鹰重型等运载火箭。</span></p> <p><span>二是载人航天业务,对应今天发射的二代龙飞船和未来更大型的星际飞船星舰(Starship);</span></p> <p><span>三是志在打造天基互联网服务的星链计划。</span></p> <p><b><span>实际上,包括SapceX在内,如今美国商业航天公司的欣欣向荣,都离不开背后的伯乐NASA。</span></b></p> <p><span>上世纪90年代以来,美国航天工业开始被波音和洛克希德·马丁公司垄断,这两家公司后来还联合起来哄抬火箭发射价格,让NASA身受其苦。</span></p> <p><span>2003年,痛定思痛的小布什政府,开始对彼时仍处于垄断地位的NASA和传统军工巨头开刀。</span></p> <p><span>这背后的逻辑是,</span><span><b>政府主导和军工巨头垄断下的航天项目没有生存压力,不仅缺乏创新动力,而且从子系统到火箭飞船成本都严重虚高。</b></span></p> <p><span>小布什的做法很直接,颁布了两道政令——《国家航天运输政策》《美国国家航天政策》。这两道政策最重要的作用就是将NASA的工作重心转变到科学研究和深空探测领域。</span></p> <p><span>此后,NASA逐步让出近地空间业务,并向私营航天公司开放相关科研项目。换句话说,美国开始真正放开了商业航天的市场。</span></p> <p><span>美国扶持商业航天的背后还有一个小插曲。在2011年美国航天飞机退役后的9年里,NASA不得不依赖俄罗斯的“联盟”号载人飞船将宇航员送往国际空间站。</span></p> <p><span>而且在这个卖方市场,</span><span><b>俄罗斯“联盟”号的船票也开始涨价,从2007年的单价2180万美元涨到2018年已达8110万美元。</b></span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/e5a0e5922fe04c609ff3296f59738fb9\" tg-width=\"550\" tg-height=\"365\"></p> <p><span>俄罗斯“联盟”号载人宇宙飞船</span></p> <p><span>对于世界头号航天大国的美国来说,这有点太丢面儿了,自己的载人航天任务不仅要看别人脸色,还被别人宰。</span></p> <p><span><b>为此NASA开始了一场赛马</b></span><span>——</span><span><b>在载人航天最核心的运载火箭、货运飞船、载人飞船和空间站四个方面,均扶持了一批明星公司和项目</b></span><span>,可谓百花齐放。</span></p> <p><span>比如运载火箭领域,既有的“宇宙神”和“德尔塔”家族火箭,也有诺格公司的安塔瑞斯火箭和SpaceX的猎鹰系列火箭;</span></p> <p><span>在货运飞船领域,基于运载火箭的基础,</span><span><b>SpaceX</b></span><span>的货运“龙”飞船和</span><span><b>诺格公司</b></span><span>的“天鹅座”飞船是最大赢家;</span></p> <p><span>在载人飞船领域,最初有</span><span><b>蓝色起源、波音、内华达山脉集团和</b></span><span>联合发射同盟等公司,最后只剩SpaceX的龙飞船和波音的“星际航线”入围;</span></p> <p><span>空间站方面,佼佼者是</span><span><b>毕格罗宇航</b></span><span>,它专注于可充气式柔性空间站的建设。2016年,其曾将一个重达1.4吨的毕格罗可充气居住舱(BEAM)送到国际空间站,为宇航员提供太空工作休息场所。</span></p> <p><span>在这场赛马的“载人”赛道里,SpaceX是除航天老贵波音之外,获得NASA最多资金扶持的公司。</span></p> <p><span>自2006到2012年,NASA给SpaceX投资近5亿美元,尤其当2008年猎鹰1号成功首飞,SpaceX成为第一个实现火箭发射的商业航天公司,NASA献上“超级大礼”——与SpaceX签订了总额达16亿美元国际空间站货物补给合同。此后又与SpaceX签订26亿美元的国际空间站人员运输合同,支持其开发龙飞船,SpaceX的载人项目由此在2014年开始正式启动。</span></p> <p><span>此外,</span><span><b>NASA的软性扶持也不少,包括给人、给技术,争取政策。</b></span></p> <p><span>在人才上,SpaceX的成立就得益于NASA火箭科学家汤姆・穆勒的加入;此后也不断有NASA人员加入SpaceX的传闻。</span></p> <p><span>就在今年初,前NASA载人航天计划负责人威廉·格斯登迈尔也加入SpaceX,助力此次“龙”飞船发射安全。</span></p> <p><span>技术方面,SpaceX公司的主力发动机灰背隼1上至关重要的喷注器,就来自于阿波罗计划登月舱下降段发动机;SpaceX的2195铝锂合金以及搅拌摩擦焊也不用像其他国家航天机构那样独立研发,只需直接购买相关设备即可。</span></p> <p><span>政策更是不用说,一任任总统前仆后继地给与扶持。除了小布什总统的两道政令,2015年2015奥巴马政府又通过了《关于促进私营航天竞争力、推进创业的法案》和《商业航天发射竞争法案》,进一步压制传统军工巨头,为其他商业航天发展彻底扫清障碍。</span></p> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/fa4a9557af2c45ecab64b3fe76766c7f\" tg-width=\"580\" tg-height=\"435\"></p> <p><span>奥巴马接见SpaceX公司人员</span></p> <p><b><span>NASA这种为他人做嫁衣的精神,让世界其他地区的民营商业航天公司好生羡慕。</span></b></p> <p><span><b>但成功除了看时代机遇,还要结合个人努力。</b></span></p> <p><span>SpaceX的发展史,是一个一直为科技圈津津乐道的“励志故事”。</span></p> <p><span>具体到载人项目的研发中,SpaceX也充满挫折。</span></p> <p><span>2016年9月,搭载龙飞船的“猎鹰9”号火箭在发射台爆炸,导致原定于当年12月的发射计划一推再推,2017、2018,连连落空。</span></p> <p><span>到2019年4月,SpaceX载人项目又在一个月内遭遇两次重创:</span></p> <p><span>先是4月20日,曾演绎过SpaceX测试首飞的第二代龙飞船在例行静态点火时突然起火爆炸;几天后,在龙飞船的一次返回舱着陆测试中,4个降落伞中有一个“主动未打开”,导致返回舱高速撞向地面。</span></p> <p><span>这场爆炸让NASA高层对一路高歌猛进的龙飞船项目开始谨慎起来,各种测试变得更加严苛。甚至NASA局长要求SpaceX年底前必须测试10次来证明安全性。</span></p> <p><span>种种压力袭来,</span><b><span>作为总指挥的马斯克却出奇冷静,甚至都没在推文里提及这起事故</span></b><span>,但他转发了一篇文章:Tesla’s 11th Death Anniversary — No Joke!(特斯拉的第11个死亡纪念日——不是开玩笑! )。</span></p> <p><span>言外之意,SpaceX不会被一次爆炸吓到,反而会越挫越勇。</span></p> <p><span>后来的表现也确实如此,调查显示,事故发生的原因是,飞船推进器的钛金属止回阀与氧化剂相互作用引发爆炸,而SpaceX此前的设计没有充分考虑钛阀门与氧化剂相互作用的极限条件。为此,工作人员彻底换掉飞船上的钛金属止回阀,采用一次性安全隔板burst disk替代。</span></p> <p><span>2019 年 11 月,龙飞船再次进行了地面静态点火测试并取得成功。</span></p> <p><span>这个小波折只是把人送往太空的千万道关卡中的一个。</span><span><b>从这个意义上,SpaceX作为这一领域的前沿公司,是在帮所有后来者挡风和踩坑。</b></span></p> <p><span>有了NASA的“保姆式”的扶持,再加上马斯克天坚持到底的执拗,SpaceX脱颖而出成为“天选之子”并不令人意外。它值得。</span></p> <p><span>SpaceX与NASA也共同创造了国家航天机构和民营商业公司互相成就的佳话。</span></p> <h2><span><b>4. 商业航天新时代</b></span></h2> <p><img src=\"https://static.tigerbbs.com/8441f966e44b4fefb0e38d4f6ad1db93\" tg-width=\"939\" tg-height=\"9\"></p> <p><span>50多年前,登月第一人阿姆斯特朗站在月球表面,说了那句著名的话:</span></p> <p><span>“这是我个人的一小步,却是人类的一大步。”</span></p> <p><span>如今,</span><span><b>龙飞船的一小步,也成为全球商业载人航天发展的一大步。</b></span></p> <p><span>一方面,这将为未来更宏伟的载人太空计划做准备。NASA上周末曾提到,这次的载人发射会将为月球和火星探索奠定基础。</span></p> <p><span>另一方面,这也标志着进入太空可能不再是“宇航员”的专利,这也是龙飞船让大众如此兴奋的原因。</span></p> <p><span>有消息称,SpaceX已经和太空旅游公司Space Adventures签下合约,双方计划在2021年年底至2022年年初启动太空旅游计划。</span></p> <p><span>该太空旅游计划所搭载的正是此次成功运行的龙飞船。飞船每次最多可搭载4名游客,每次可以在轨道中停留5天。但在升空之前,游客要先在美国进行数周的训练。</span></p> <p><span>当然,现在上太空花费不菲,</span><span><b>船票可能高达5200万美元</b></span><span>,所以如果你还没有挣够几个小目标,暂时离遨游太空有距离。</span></p> <p><span>而未来,随着技术的提升和载人飞船重复使用次数的增多,太空船票有望下探,太空旅行将有机会会逐步普及。</span></p> <p><span>这对一直在浩渺宇宙中感到孤独的地球文明来说,也许是一场浩荡星际征程的起点。</span></p> <p><span>在地面纷扰不断的今天,龙飞船的发射,是一个值得所有人振奋的科技进展。</span></p> <p><span>这辈子,你做好上太空的准备了吗?</span></p> <p><span>END.</span></p> <p></p></body></html>","text":"飞船、现场和商业载人的前世今生。 作者 | 刘景丰 编辑 | 火柴Q 美国东部时间5月30日15时23分(北京时间5月31日凌晨3时23分),佛罗里达肯尼迪航天发射中心39A发射台,人类首次实现了商业载人发射!$特斯拉(TSLA)$ 猎鹰9火箭托举载人龙飞船发射 这一次,创造历史的又是马斯克。 他成立的商业航天公司SpaceX旗下的第二代载人“龙”飞船(下文龙飞船,均指二代载人龙飞船)刚刚搭载着两位宇航员,道格拉斯·赫尔利和罗伯特·本肯顺利进入太空。 两位宇航员在龙飞船内 这是自2011年之后,时隔9年,美国在本土执行的第一个载人航天任务;更是全球第一次由私有企业实现的载人发射。 为了这一次龙飞船的成功发射,SpaceX已做了足足6年的准备: 2014年,与NASA签订合约,开始正式打造载人航天项目; 2016年1月,完成飞船降落伞测试。 2019 年3月,二代龙飞船携带假人试飞成功,不过一个月后,这台成功试飞的飞船在例行静态点火时突然起火爆炸; 2020年1月搭载假人测试逃生系统,并主动引爆了搭载飞船的火箭“猎鹰9” 号,献奉上了史上“最贵烟花”; 更别提此前上千次的发动机静态点火测试、近百次的降落伞测试和数十次的海上救援回收飞船测试…… 巨大的技术和工程挑战,也让龙飞船发射日期一再推迟,从最初乐观设想中的2015年一直推迟到了今天。 而原定于3天前(美东5月27日16时33分)的发射任务也在当天发射前因天气原因被紧急取消。 2020年1月龙飞船逃生系统测试中火箭爆炸 就在此次龙飞船发射的前一天(美东时间5月29日13时49分),SpaceX旗下星际飞船(Starship)SN4原型机在测试中发生爆炸。现场火光冲天,火球甚至将火箭运载车吞没。 星际飞船爆炸瞬间火光冲天 好事多磨,好在此次星际飞船爆炸未影响本次载人龙飞船发射进程。 一周前,对发射踌躇满志的马斯克曾在Twitter上写道“睁大你的眼睛,望向天空”。 很好!他没有让我们失望。 值得一提的是,SpaceX在本周二还公布了另一个好消息——新获得了3.5亿美元融资。这位太空狂人的星际探索梦又多了些砝码。 龙飞船发射成功,新融资到账,在创办SpaceX整整18年后,太空狂人马斯克离上火星又近了一步。 1. 历史性时刻 发射前半小时,两名宇航员道格拉斯·赫尔利和罗伯特·本肯已早早坐进龙飞船,等待最后的发射。 作为首批执行商业载人飞行任务的宇航员,鲍勃·本肯和道格·赫尔利不仅有20年的太空经验,还都开过航天飞机。 道格拉斯·赫尔利是美国海军陆战队中校、试飞员。他曾驾驶过“奋进”号和“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行任务,其中就包括2011年美国航天飞机退役前最后一次飞行——“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行的谢幕任务。 罗伯特·本肯是一名工程博士、空军上校。他曾两次参与“奋进”号航天飞机飞行任务,并进行过6次、共超过37个小时的太空行走。 宇航员罗伯特·本肯(左)和道格拉斯·赫尔利(右) 他们早在2018年就被NASA选定进行龙飞船的首飞,为这一次飞行任务已等了2年。 龙飞船内部设计走白色极简主义风,很像高级轿跑。飞船内有7个座位,3面圆形窗户。在座位前上方,是飞船的显示和控制模块。 龙飞船内部的显示和控制模块 飞船内部展示视频 两位宇航员的太空服则由曾为蝙蝠侠、超人、蜘蛛侠、美国队长等漫画英雄设计电影战衣的好莱坞服装设计师何塞·费尔南德斯操刀。当然,这酷炫的太空服也必须通过NASA的各项严苛测试,以满足航天任务所需的功能性和安全性。 15时23分,随着发射倒计时结束,“猎鹰9”火箭发出巨大轰鸣声,烈焰推着火箭和飞船升入太空。 载人龙飞船点火发射 发射1分钟后,火箭将飞船推入8.1千米高空,此时飞船飞行速度已经达到1000公里/小时。5分钟后,飞船飞行速度已经超过1万公里/小时,进入200公里的近地轨道。同时,“猎鹰9”号火箭也顺利在海上平台被回收。 发射9分钟后,“猎鹰9”号火箭顺利在海上平台回收 飞船将在太空飞行19个小时,于美国东部时间5月31日10时与国际空间站对接。 载人龙飞船运行轨迹、与空间站对接过程图 此次发射的龙飞船,采用两舱段设计方案,独立飞行时可工作1周,对接状态下可工作210天。 接下来的19个小时里,两位宇航员将沿着地球轨道环绕飞行,并将于美东时间周四上午11点29分与国际空间站对接。 目前,SpaceX和NASA已把今年8月30日作为了下一次龙飞船发射的目标日期。届时,会有4位宇航员被送上太空,其中3名是美国NASA宇航员,一名是日本宇航员。 2. 龙飞船有何不一样? 其实人类之前已有载人航天的技术,那么此次发射的龙飞船与此前相比有何不一样? 细数下来,龙飞船创造了多个世界第一: 第一个可重复使用的载人飞船; 第一个由商业公司制造的载人飞船; 第一个成功通过逃生系统测试的载人飞船; 得益于该项任务,SpaceX成为全球第一个把宇航员送入太空的商业公司; 从某种意义上,龙飞船的成功宣示了美国重返载人飞船的行列。 当今世界,能实现载人航天的国家只有三个:中国、美国、俄罗斯。 中国、俄罗斯选择了飞船路线,目前技术下这种航天器只能使用一次;美国在1972年之前选择用飞船来运送宇航员,但由于当时的飞船只能使用一次,1972年之后转向航天飞机路线,好处是可以重复使用。 但设想中很美的航天飞机计划的发展却事与愿违。 航天飞机更像是一架用火箭驱动的飞机,这是它能重复使用的关键———大机翼在减速伞等设备的辅助下控制速度,进而控制升力的大小和方向,调节飞行姿态和位置,使航天飞机准确地降落在跑道上。 美国“发现者”号航天飞机正在升空 但真开始投入使用后,它的缺点开始暴露,不仅成本没降下来,安全性还无法保障。 航天飞机使用费用有多贵?通过一组数据来感受下,自1972年以来,美国共为航天飞机项目支出1960亿美元,共执行飞行任务135次,分摊下来每次的发射成本约为15亿美元,相当于每发射一次就烧掉1.5个 “独角兽”。 更让人担忧的是,航天飞机的安全性始终无法保障。 1986年,“挑战者”号航天飞机升空后爆炸,7名航天员遇难;2003年,另一架 “哥伦比亚”号航天飞机又在升空后发生爆炸解体,机上7名航天员同样全部遇难。 “挑战者”号航天飞机升空后爆炸 两次事故,不但损失了美国5架航天飞机中的2架,还失去了14名航天员。人们对航天飞机的安全性充满质疑:135次飞行失败2次,算下来航天飞机的事故率达到1.5%,远远超出了NASA在设计之初估计的每10万次飞行失败1次的要求。 航天飞机事故成了美国人心中挥之不去的痛。这也是日后NASA为什么会如此看重载人飞船安全性能的原因。 2011年,在“亚特兰蒂斯”号航天飞机执行完最后一次任务后,美国结束了所有航天飞机的服役。 此后,NASA与波音公司、SpaceX合作了“商业乘员计划”,开展可重复使用的载人飞船项目。 最先做出成绩的是拥有深厚工业底蕴的波音公司。2019年11月,波音旗下名为“星际客机”的载人飞船率先进行了紧急逃生系统测试,但测试时遭遇故障,飞船返回舱3个降落伞中有1个没打开。 一个月后,“星际客机”在首次不载人的试飞中再次遭遇挫折——未能按计划与国际空间站对接,只好提前返航。两次测试失利令NASA大失所望。 “星际客机”的失败,顺势把可重复使用载人飞船的首发机会让给了SpaceX龙飞船。 龙飞船的逃生系统测试,是以一场“最昂贵的烟花”向世人展示的。 2020年1月19日,龙飞船搭载假人宇航员借助“猎鹰9” 号火箭升空。随后“龙”飞船带着假人飞离火箭,火箭随即爆炸,在空中形成巨大的火球,被网友们戏称为“最昂贵的烟花”。 飞船在大西洋上降落,测试成功。 这次逃生测试是载人航天史上的一次重大突破。 逃生测试是应对火箭发射意外最为关键的一部分。有了此次的成功测试,NASA和SpaceX 才下定决心进行真正的载人飞行。 安全性有了,还要考虑可用性——成本够不够低? 龙飞船是可重复使用的,随着使用次数增加,成本会逐步降低。 一份美方报告显示:SpaceX龙飞船的报价为每座位5500万美元。而波音“星际客机”的船票是每人9000万美元,比SpaceX贵出60%。如果再跟航天飞机折合每次飞行花费15亿美元的费用相比,龙飞船的费用是航天飞机的1/27。 这样看,龙飞船无疑是目前最完美的载人飞船了。 3. 互相成就的SpaceX和NASA 造出龙飞船的SpaceX如今大放异彩,其主要业务有三大板块: 一是发射业务,对应猎鹰1、猎鹰9、猎鹰重型等运载火箭。 二是载人航天业务,对应今天发射的二代龙飞船和未来更大型的星际飞船星舰(Starship); 三是志在打造天基互联网服务的星链计划。 实际上,包括SapceX在内,如今美国商业航天公司的欣欣向荣,都离不开背后的伯乐NASA。 上世纪90年代以来,美国航天工业开始被波音和洛克希德·马丁公司垄断,这两家公司后来还联合起来哄抬火箭发射价格,让NASA身受其苦。 2003年,痛定思痛的小布什政府,开始对彼时仍处于垄断地位的NASA和传统军工巨头开刀。 这背后的逻辑是,政府主导和军工巨头垄断下的航天项目没有生存压力,不仅缺乏创新动力,而且从子系统到火箭飞船成本都严重虚高。 小布什的做法很直接,颁布了两道政令——《国家航天运输政策》《美国国家航天政策》。这两道政策最重要的作用就是将NASA的工作重心转变到科学研究和深空探测领域。 此后,NASA逐步让出近地空间业务,并向私营航天公司开放相关科研项目。换句话说,美国开始真正放开了商业航天的市场。 美国扶持商业航天的背后还有一个小插曲。在2011年美国航天飞机退役后的9年里,NASA不得不依赖俄罗斯的“联盟”号载人飞船将宇航员送往国际空间站。 而且在这个卖方市场,俄罗斯“联盟”号的船票也开始涨价,从2007年的单价2180万美元涨到2018年已达8110万美元。 俄罗斯“联盟”号载人宇宙飞船 对于世界头号航天大国的美国来说,这有点太丢面儿了,自己的载人航天任务不仅要看别人脸色,还被别人宰。 为此NASA开始了一场赛马——在载人航天最核心的运载火箭、货运飞船、载人飞船和空间站四个方面,均扶持了一批明星公司和项目,可谓百花齐放。 比如运载火箭领域,既有的“宇宙神”和“德尔塔”家族火箭,也有诺格公司的安塔瑞斯火箭和SpaceX的猎鹰系列火箭; 在货运飞船领域,基于运载火箭的基础,SpaceX的货运“龙”飞船和诺格公司的“天鹅座”飞船是最大赢家; 在载人飞船领域,最初有蓝色起源、波音、内华达山脉集团和联合发射同盟等公司,最后只剩SpaceX的龙飞船和波音的“星际航线”入围; 空间站方面,佼佼者是毕格罗宇航,它专注于可充气式柔性空间站的建设。2016年,其曾将一个重达1.4吨的毕格罗可充气居住舱(BEAM)送到国际空间站,为宇航员提供太空工作休息场所。 在这场赛马的“载人”赛道里,SpaceX是除航天老贵波音之外,获得NASA最多资金扶持的公司。 自2006到2012年,NASA给SpaceX投资近5亿美元,尤其当2008年猎鹰1号成功首飞,SpaceX成为第一个实现火箭发射的商业航天公司,NASA献上“超级大礼”——与SpaceX签订了总额达16亿美元国际空间站货物补给合同。此后又与SpaceX签订26亿美元的国际空间站人员运输合同,支持其开发龙飞船,SpaceX的载人项目由此在2014年开始正式启动。 此外,NASA的软性扶持也不少,包括给人、给技术,争取政策。 在人才上,SpaceX的成立就得益于NASA火箭科学家汤姆・穆勒的加入;此后也不断有NASA人员加入SpaceX的传闻。 就在今年初,前NASA载人航天计划负责人威廉·格斯登迈尔也加入SpaceX,助力此次“龙”飞船发射安全。 技术方面,SpaceX公司的主力发动机灰背隼1上至关重要的喷注器,就来自于阿波罗计划登月舱下降段发动机;SpaceX的2195铝锂合金以及搅拌摩擦焊也不用像其他国家航天机构那样独立研发,只需直接购买相关设备即可。 政策更是不用说,一任任总统前仆后继地给与扶持。除了小布什总统的两道政令,2015年2015奥巴马政府又通过了《关于促进私营航天竞争力、推进创业的法案》和《商业航天发射竞争法案》,进一步压制传统军工巨头,为其他商业航天发展彻底扫清障碍。 奥巴马接见SpaceX公司人员 NASA这种为他人做嫁衣的精神,让世界其他地区的民营商业航天公司好生羡慕。 但成功除了看时代机遇,还要结合个人努力。 SpaceX的发展史,是一个一直为科技圈津津乐道的“励志故事”。 具体到载人项目的研发中,SpaceX也充满挫折。 2016年9月,搭载龙飞船的“猎鹰9”号火箭在发射台爆炸,导致原定于当年12月的发射计划一推再推,2017、2018,连连落空。 到2019年4月,SpaceX载人项目又在一个月内遭遇两次重创: 先是4月20日,曾演绎过SpaceX测试首飞的第二代龙飞船在例行静态点火时突然起火爆炸;几天后,在龙飞船的一次返回舱着陆测试中,4个降落伞中有一个“主动未打开”,导致返回舱高速撞向地面。 这场爆炸让NASA高层对一路高歌猛进的龙飞船项目开始谨慎起来,各种测试变得更加严苛。甚至NASA局长要求SpaceX年底前必须测试10次来证明安全性。 种种压力袭来,作为总指挥的马斯克却出奇冷静,甚至都没在推文里提及这起事故,但他转发了一篇文章:Tesla’s 11th Death Anniversary — No Joke!(特斯拉的第11个死亡纪念日——不是开玩笑! )。 言外之意,SpaceX不会被一次爆炸吓到,反而会越挫越勇。 后来的表现也确实如此,调查显示,事故发生的原因是,飞船推进器的钛金属止回阀与氧化剂相互作用引发爆炸,而SpaceX此前的设计没有充分考虑钛阀门与氧化剂相互作用的极限条件。为此,工作人员彻底换掉飞船上的钛金属止回阀,采用一次性安全隔板burst disk替代。 2019 年 11 月,龙飞船再次进行了地面静态点火测试并取得成功。 这个小波折只是把人送往太空的千万道关卡中的一个。从这个意义上,SpaceX作为这一领域的前沿公司,是在帮所有后来者挡风和踩坑。 有了NASA的“保姆式”的扶持,再加上马斯克天坚持到底的执拗,SpaceX脱颖而出成为“天选之子”并不令人意外。它值得。 SpaceX与NASA也共同创造了国家航天机构和民营商业公司互相成就的佳话。 4. 商业航天新时代 50多年前,登月第一人阿姆斯特朗站在月球表面,说了那句著名的话: “这是我个人的一小步,却是人类的一大步。” 如今,龙飞船的一小步,也成为全球商业载人航天发展的一大步。 一方面,这将为未来更宏伟的载人太空计划做准备。NASA上周末曾提到,这次的载人发射会将为月球和火星探索奠定基础。 另一方面,这也标志着进入太空可能不再是“宇航员”的专利,这也是龙飞船让大众如此兴奋的原因。 有消息称,SpaceX已经和太空旅游公司Space Adventures签下合约,双方计划在2021年年底至2022年年初启动太空旅游计划。 该太空旅游计划所搭载的正是此次成功运行的龙飞船。飞船每次最多可搭载4名游客,每次可以在轨道中停留5天。但在升空之前,游客要先在美国进行数周的训练。 当然,现在上太空花费不菲,船票可能高达5200万美元,所以如果你还没有挣够几个小目标,暂时离遨游太空有距离。 而未来,随着技术的提升和载人飞船重复使用次数的增多,太空船票有望下探,太空旅行将有机会会逐步普及。 这对一直在浩渺宇宙中感到孤独的地球文明来说,也许是一场浩荡星际征程的起点。 在地面纷扰不断的今天,龙飞船的发射,是一个值得所有人振奋的科技进展。 这辈子,你做好上太空的准备了吗? 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