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336在飛行近24小時(shí)后，SpaceX的載人龍飛船完成了與國(guó)際空間站的首次自動(dòng)對(duì)接任務(wù)。
3日19時(shí)，載人龍飛船飛抵國(guó)際空間站附近，在全程不依靠后者機(jī)械臂且空間站保持運(yùn)行的情況下，通過自身空間交會(huì)系統(tǒng)完成了首次自動(dòng)對(duì)接任務(wù)（兩個(gè)航天器在空間軌道上合并且在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體的過程被稱為“空間交會(huì)對(duì)接”）。
據(jù)NASA介紹，為測(cè)試載人龍飛船逃逸系統(tǒng)，在離國(guó)際空間站120米時(shí)進(jìn)行了一次后退，大約退至180米再次向空間站靠近；到二者距離20米時(shí)此次空間交會(huì)對(duì)接正式開始，在先通過對(duì)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟對(duì)接后，指揮中心下達(dá)了最后確認(rèn)指令，飛船最終與國(guó)際空間站成功硬對(duì)接，穩(wěn)定固定在國(guó)際空間站上。
被動(dòng)對(duì)接和主動(dòng)對(duì)接
作為載人航天三大基礎(chǔ)技術(shù)之一，空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)分為被動(dòng)對(duì)接和自動(dòng)對(duì)接兩種方式，而掌握該技術(shù)是建設(shè)國(guó)際空間站的前提條件。除此之外，該技術(shù)還是解決空間站補(bǔ)給、維修以及應(yīng)急情況下航天員救援等關(guān)鍵。但實(shí)現(xiàn)該技術(shù)并不容易。
如果要用幾個(gè)詞來定義空間交會(huì)對(duì)接的話，那就是“撞得上、彈不開、撞不壞”。
但對(duì)于航天器來說，極快的飛行速度以及復(fù)雜的宇宙環(huán)境，任何細(xì)小的偏差都很有可能導(dǎo)致對(duì)接失敗。因此，空間交會(huì)對(duì)接是一項(xiàng)對(duì)精度、可靠性要求極高的航天技術(shù)，且風(fēng)險(xiǎn)極高。而SpaceX則是第一家實(shí)現(xiàn)飛船與國(guó)際空間站空間交會(huì)對(duì)接的商業(yè)公司。
早在2012年10月，SpaceX貨運(yùn)龍飛船就與國(guó)際空間站進(jìn)行過首次對(duì)接，只是當(dāng)時(shí)采取的是被動(dòng)對(duì)接方式。簡(jiǎn)單來說，就是當(dāng)龍飛船飛抵國(guó)際空間站附近時(shí)，后者會(huì)“伸出”機(jī)械臂將飛船拉入空間站，再進(jìn)行貨物卸載任務(wù)。依靠這種方式，SpaceX在此后先后為NASA執(zhí)行了多次空間站補(bǔ)給任務(wù)，但這種方式并非萬無一失。
2017年2月，龍飛船在快要飛抵國(guó)際空間站僅1600米時(shí)，因計(jì)GPS定位失誤突然自動(dòng)終止了對(duì)接，以致該貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)推遲。所幸當(dāng)時(shí)俄羅斯也發(fā)射了一艘貨運(yùn)飛船，才沒有給空間站工作人員造成供給困擾。但顯然，無論對(duì)于SpaceX還是NASA來說，這次的任務(wù)失敗都是不能輕易抹去的。此次實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，是具有里程碑式意義的。
而實(shí)際上，中國(guó)早在8年前就已實(shí)現(xiàn)了兩大航天器的自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。
2011年1月，“神州八號(hào)”順利升空，并在兩天后與此前發(fā)射的“天宮一號(hào)”進(jìn)行自動(dòng)交會(huì)對(duì)接，形成了一個(gè)小型空間站。此后，我國(guó)又完成了“神舟十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”自動(dòng)交會(huì)對(duì)接任務(wù)，為中國(guó)載人航天和建立國(guó)際空間站打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
圖 | 神州八號(hào)與天宮一號(hào)自動(dòng)對(duì)接
毋庸置疑，對(duì)于載人航天來說完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接已是成功的一半。而SpaceX很有可能成為幫助美國(guó)重返載人航天陣列的最大功臣。
一波三折，SpaceX載人航天任重道遠(yuǎn)
在載人航天領(lǐng)域，美國(guó)也曾是領(lǐng)軍之一，也是較早開展航天活動(dòng)的國(guó)家之一。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，僅從1960年到1984年底，美國(guó)便先后完成了5項(xiàng)載人航天計(jì)劃，共計(jì)46次載人航天任務(wù)。其中便有著名的阿波羅載人登月計(jì)劃。
但1986年，美國(guó)發(fā)射的“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在升空約1分12秒后突然爆炸，機(jī)上七名宇航員全部罹難，造成了美國(guó)56次載人宇宙飛行活動(dòng)最大的災(zāi)難。
2003年，因機(jī)身隔熱瓦故障，“哥倫比亞”號(hào)在返航時(shí)遭遇解體，機(jī)上7名宇航員全部罹難，再次給美國(guó)載人航天活動(dòng)帶來重創(chuàng)。
無奈之下，美國(guó)決定在2011年7月“亞特蘭蒂斯號(hào)”安全著陸后，結(jié)束自己曾經(jīng)輝煌的載人航天時(shí)代，暫離載人航天陣列。自此，美國(guó)陷入了“花錢租借”的尷尬境地。
為了保證國(guó)際空間站的繼續(xù)運(yùn)營(yíng)和其中工作人員的正常供給，美國(guó)不得不與俄羅斯達(dá)成合作，以“租借”的方式通過“聯(lián)盟號(hào)”飛船幫助自己運(yùn)送宇航員前往國(guó)際空間站。
一開始，俄羅斯給出的報(bào)價(jià)是每名宇航員2500萬美元，這對(duì)于航天飛機(jī)單次5.25 億美元的發(fā)射成本來說確實(shí)很低。但此后近9年時(shí)間里，俄羅斯方面多次提價(jià)，到最近一次發(fā)射，價(jià)格已經(jīng)漲至8100萬美元。高額的費(fèi)用以及“租借”的壓力，讓美國(guó)不得不考慮加快自主載人航天進(jìn)程。
其實(shí)從2009年開始，美國(guó)便已轉(zhuǎn)換思路，將太空活動(dòng)的重心轉(zhuǎn)向商業(yè)運(yùn)作。此后，NASA先后與SpaceX、波音等商業(yè)航天公司達(dá)成合作，在商業(yè)航天領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力。其中，便有NASA與SpaceX簽訂的價(jià)值達(dá)16億美元的“龍飛船航天任務(wù)”。計(jì)劃中，SpaceX至少需要通過龍飛船為NASA執(zhí)行12次無人飛行任務(wù)，并為太空站運(yùn)送補(bǔ)給物資。
從2010年開始，龍飛船便開始進(jìn)行試飛測(cè)試，到2012年5月成功與國(guó)際空間站實(shí)現(xiàn)首次對(duì)接。此后，在龍飛船相繼執(zhí)行了多次貨運(yùn)任務(wù)之后，2014年，NASA與SpaceX簽訂了一份新的價(jià)值26億美元的商業(yè)合同——建造載人版龍飛船。
而這份合同終于在昨天看到希望了。
昨天15時(shí)50分，載人龍飛船搭乘獵鷹9在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空。發(fā)射12分鐘后，龍飛船與二級(jí)火箭分離并成功進(jìn)入初級(jí)軌道，開始飛往國(guó)際空間站。
而這次發(fā)射的成功與否，決定了美國(guó)已經(jīng)停滯近9年的載人航天計(jì)劃是否能夠重新啟動(dòng)。但事實(shí)上，在SpaceX原本的計(jì)劃中，這次發(fā)射應(yīng)該在2017年便進(jìn)行的，卻因技術(shù)及天氣等原因多次推遲。
今年1月24日，SpaceX進(jìn)行了載人龍飛船的靜態(tài)點(diǎn)火試驗(yàn)，用以測(cè)試獵鷹9號(hào)的性能。而如果此次首飛測(cè)試成功，該公司便將在今年6月進(jìn)行一次中止測(cè)試。如果一切順利，SpaceX便會(huì)在7月執(zhí)行首次載人航天任務(wù)，運(yùn)送兩位航天員前往國(guó)際空間站，成為全球首個(gè)完成載人航天任務(wù)的商業(yè)航天公司。
毋庸置疑，對(duì)于此次發(fā)射無論是SpaceX還是NASA都極為重視。就在發(fā)射前的幾個(gè)小時(shí)，NASA局長(zhǎng)Jim Bridenstine還激動(dòng)的表示，“這是自 2011 年航天飛機(jī)退役之后，美國(guó)最接近本土載人航天的時(shí)刻?！?
據(jù)了解，此次發(fā)射的龍飛船共有7個(gè)座位、4扇窗戶，整體空間相對(duì)寬敞，航天員還可通過窗戶看到飛船外面的景象。
而為了節(jié)省成本，載人龍飛船沒有安裝整流罩（成本大約500萬美元），也因是無人試驗(yàn)飛行和安裝了新的逃逸系統(tǒng)沒有設(shè)置逃逸塔。而值得一提的是，龍飛船底部隔熱層可重復(fù)更換，簡(jiǎn)單來說就是該飛船可重復(fù)執(zhí)行任務(wù)，此后要進(jìn)行的中止測(cè)試用的飛船就是現(xiàn)在這艘。
和貨運(yùn)飛船相比，載人龍飛船在各個(gè)方便都有了很大的提升，例如成員損失率平均不得高于1/270（270次飛行中不得損失超過1位宇航員），而俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船的指標(biāo)為1/110，航天飛機(jī)通常為1/80。足見載人龍飛船在安全性方面的要求是極為嚴(yán)苛的。
除此之外，載人龍飛船對(duì)飛行環(huán)境的要求也非常高，整個(gè)飛行過程中航天員承受的過載不得超過3G（地球重力加速度的3倍），而一般懸掛式過山車的最高過載即可達(dá)到5G。因此，此次SpaceX在龍飛船上放置了一個(gè)假人，該假人身上裝有多個(gè)傳感器，用來收集數(shù)據(jù)為此后實(shí)驗(yàn)提供幫助。
按照計(jì)劃，此次載人龍飛船將將為空間站的6名宇航員補(bǔ)給大約200公斤的物資和設(shè)備，并于3月8日離開國(guó)際空間站返回地球，帶回大約 150 公斤的貨物和實(shí)驗(yàn)裝置。成功與否，5天后便見分曉。
