人類航天史上首艘「二手」貨運飛船今晨發射升空，SpaceX距離「完全復用」再進一步

主頁菌說

北京時間6月4日清晨5點07分，美國太空探索技術公司（SpaceX）利用旗下獵鷹9火箭成功將同為該公司研發的「龍」飛船發射升空，該艘龍飛船將執行第11次國際空間站貨運任務（編號CRS-11）。好的，今天的航天新聞到此結束，歡迎各位的閱讀！

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這特么就完了？你是在耍我么！

事實上，如果這次發射一切如常的話，可能報道真就只需要這麼兩行，隨著SpaceX逐漸進入「駭人聽聞」的高密度發射期（一個月內三次發射），龍飛船的發射和獵鷹9的回收顯然已然無法提起公眾的興趣了。

然而，這又是一次不平凡的發射！

因為在獵鷹9火箭的回收再利用之後

SpaceX並沒有滿足於二手火箭的再次升空

他們又把一艘二手飛船再次送上了太空

而且還是一艘被海水浸泡過的飛船

這是人類航天史上首次重複使用一艘軌道級飛船

這又是一件前人從未做過的事情

本次任務發射的龍飛船曾於2014年9月發射升空（執行CRS-4任務），與國際空間站對接並在太空停留34天後返回地球，降落在太平洋。

當年執行CRS-4任務時的這艘龍飛船（來源：SpaceX官網）

這將是航天史上首次實現貨運飛船加壓艙復用！非加壓艙（也叫做Trunk）則是新的，因為它在每次任務結束後再入大氣層燒毀。

龍飛船組成部分，下面的非加壓艙就是Trunk，在龍飛船再入大氣層前就會與飛船分離並燒毀，上部則返回地球，濺落海面（來源：SpaceX官網）

這是濺落海面後等待回收的龍飛船，今天升空的這艘飛船就是從這個狀態翻修而來的（來源：SpaceX官網）

本次發射的龍將於6月5日與空間站交會對接，最後將於7月3日返回地球，這是SpaceX公司今年第二次飛往空間站的貨運補給任務，也將是獵鷹9號今年的第7次發射。SpaceX今年前6次發射任務中，有5次從肯尼迪航天中心的LC-39A發射台發射，1次從范登堡空軍基地發射，去年9月1日發射的事故導致另一個發射台（LC-40）被毀，目前正在進行修復，預計幾個月之後即可重新投入使用，今年晚些時候LC-39A將暫停使用並開始徹底升級改造，以便重型獵鷹火箭可以在此發射，預計年底前將首飛。當然如果你關心重型獵鷹火箭的首飛時間，建議你看看下面視頻。

福利視頻，由群友兼任B站主播Yueyuxuelian同志傾情製作，歡迎收看

本次發射將是LC-39A發射台自土星5號登月火箭首飛以來的第100任務，非常值得紀念，此前的發射包括11次阿波羅任務（包括阿波羅11首次登月任務），1973年發射的天空實驗室，82架太空梭（包括太空梭首飛）和5次SpaceX發射。有關這座發射台的傳奇故事，有興趣的話詳見往期文章：從人類登月的發射台起飛——聊聊「復活發射」之外的故事；從人類登月的發射台起飛——聊聊「復活發射」之外的故事

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雖然土星五號成就了LC-39A的傳奇，但是同一發射台的太空梭則是開創了復用的先河（圖片來源網路）

「傳奇」和「傳奇」，攝於華盛頓史密森尼學會的烏德瓦·哈茲中心(Udvar-Hazy Center)

說起複用，這才是今天的正題。「太空梭」作為復用領域的反面教材，無論是在太空梭之前還是之後，人類航天史上眾多的貨運和載人飛船，尤其是老而彌堅的進步和聯盟系列飛船，都從沒有嘗試過重複使用。

貨運飛船也好，載人飛船也罷，在此次發射之前人類都沒有實際嘗試過重複使用（來源：SFN）

之所以SpaceX「冒天下之大不韙」的再次吃螃蟹，將被海水浸泡過的飛船重新翻修使用，其實是有以下三個原因。

省錢（別驚訝，就這麼直白）

騰出人手和精力集中研發載人龍飛船（Crew Dragon）

馬斯克本人的執念

說起省錢，相對於從頭全新製造一艘貨運龍飛船而言，重複使用龍飛船，可以大幅度減少生產線的製造壓力。想像一下相對於重新製造一輛汽車，翻修一輛泡過水的汽車能省下多少事情。復用飛船節省了大量人工和物料，雖然復用更換了部分被海水浸泡過的零件，但SpaceX飛行可靠性副總裁Hans Koenigsmann（下面簡稱Hans，熟悉SpaceX的人都認識這位笑容爽朗的大叔）表示這艘飛船絕大部分的零件都是「原裝的」。

SpaceX飛行可靠性副總裁Hans Koenigsmann（來源：NASA官網）

眾所周知的是，由於飛船發射和返回過程中，需要經受惡劣的震動、空間的輻射、再入的高溫灼燒、還有海水的浸泡等，很可能在復用中導致設備和零件因疲勞等原因失效。因此航天界之前對飛船的復用一直都相當謹慎，即使有公司有類似計劃，最終也都擱淺或者尚在開發中。但是Hans表示SpaceX的工程師比對了2014年這艘龍飛船首次飛行中經歷的結構載荷記錄和組件在最初設計時留下的設計裕量，認為各個零部件仍具有足夠的壽命和可靠性。

這就是此次復用龍飛船的主體部分（非本次任務，來源：SpaceX官網）

根據Hans的解釋，SpaceX技術人員在翻修中更換了幾種被海水浸泡的零件，如電池和飛船的隔熱大底。但他表示，船體，推進器，推進劑儲箱、線路系統（harnessing）和一些導航電子設備都是原裝的。

從SpaceX的表態來看，此次龍飛船的復用比例相當高，尤其令筆者意外的是飛船的Draco發動機在經過海水浸泡後竟然能夠再次使用

Draco是一種採用有毒燃料組合的推力400N的姿態控制發動機，每一個龍飛船上都裝有18個Draco發動機，圖中正在噴射的就是，這個位置在落海後基本都要泡海水

此外，NASA的項目負責人Kirk Shireman在接受採訪時並未透露此次任務價格相對於以往全新飛船是否有所下降（因為合同簽訂時並未約束採用全新飛船，所以理論上可以認為報價不變），而是表示「該協議是政府與商業發射承包商之間正常往來的一部分，一方與另一方妥協」。這樣一來SpaceX公司就可能攫取了更多的利潤；或者也可能SpaceX像復用火箭一樣給NASA「妥協」了一個不可描述的折扣，那麼如此一來，納稅人的錢也就得到了「拯救」。不過Shireman表示NASA在龍飛船的翻修過程中與SpaceX保持了緊密合作，兩家對於此次復用都有信心，當然復用最終成功與否還要等龍飛船下個月返回後才能下定論。更有意思的是，Shireman表示如果未來複用火箭也能提供足夠的安全記錄的話，NASA也可以考慮採用重複使用的火箭。這樣一來，未來二手火箭+二手飛船的組合將不再是夢想。

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NASA顯然對2015年CRS-7任務中的凌空一炸仍然心有餘悸

除了節省經費之外，SpaceX作為史上首個向國際空間站輸送貨物的私人航天公司，自2012年以來已經11次向空間站發射貨運飛船。NASA與SpaceX曾簽訂過CRS1與CRS2兩個階段的貨運飛船發射合同（CRS，Commercial Resupply Services），包括在2024年前向空間站發射至少26艘貨運飛船，這是美國現役貨運飛船發射合同中次數最多的一家，也是發射頻率最高的一家。雖然與俄羅斯的進步系列飛船在總發射數上難以匹敵，但是近幾年來看，龍飛船「快遞」已經成為了國際空間站快遞小哥中的「半壁江山」，與功勛卓著的進步飛船平分秋色。

當然，給國際空間站送貨顯然不能滿足老馬的胃口，送人才是王道

但責任不止於此，NASA還與SpaceX還簽署了另外一份合同，用於開發一種低成本、可載人載貨通用、可復用的新式龍飛船。用來替代已經退役6年的太空梭，擺脫俄羅斯聯盟飛船近乎「訛詐」的高昂船票，該項目名為商業載人航天計劃（Commercial Crew Program）。

也就是說，SpaceX作為一家僅有5000人的私營航天公司，公司未來同時維持兩條飛船生產線太過艱難，為了騰出精力研發關鍵的載人龍飛船，SpaceX只能精簡掉貨運龍的生產，而改用復用的方式。

想了解載人龍研發進度的可以看這裡，視頻由牧夫天文論壇集錦而成，未來遠期載人龍將採用陸地著陸的方式而非落海，這將使飛船的復用水平再創新高

看！就是這家位於「火箭路」（Rocket Road）的「小公司」，攪得世界航天界雞犬不寧（圖片截取自《南方公園》）

或許你認為5000人已經不算小公司了，但你要知道，SpaceX下面有著一款以兩周一發速度發射的現役運載火箭（獵鷹9）；一款有可能摘取現役運載火箭運力之王桂冠的新型火箭（重型獵鷹）；2款現役液體火箭發動機（Draco和Merlin）；2款在研液體火箭發動機（Super Draco和Raptor）；2座現役發射台（SLC-4E和LC-39A）；2座在建發射台（LC-40和德州新發射場）；1款現役貨運飛船（貨運龍）；1款在研的載人和貨運通用飛船（載人龍和貨運型通用）；還有4500顆衛星組成的全球衛星互聯網正在研發；當然還有殖民火星使用的ITS系統（行星際運輸系統，Interplanetary Transport System）正在設計迭代中。這樣一看，你覺得SpaceX精簡一條貨運龍生產線是不是合情合理啊？

船箭分離畫面，清晰可見非加壓艙中的相關載荷

此次龍飛船攜帶了合同規定的滿載貨物，其中包括為國際空間站準備的近6000磅的物資和設備。SpaceX公司曾經宣稱後續CRS-1合同下的所有貨運龍飛船均將採用復用（翻修）飛船。但是最近改口稱後續還有一艘全新飛船（任務預計於8月升空）。龍飛船的有效載荷清單包括NASA的一個實驗，研究快速旋轉的中子星坍縮的超新星爆炸留下的超高密度恆星殘骸。其他實驗包括嚙齒類動物，科學家們將用於幫助研究骨丟失和骨質疏鬆症的治療方法，還有一種新的太陽能陣列，可以用於未來的衛星，也可用於對地觀測攝像平台。此外還有北京理工大學的一項實驗載荷，同時也是國際空間站上的首次中國實驗。

火箭一級工作完成之後照例返場著陸回收成功

龍飛船將一直停靠在國際空間站，直到大約7月3日，它將帶著研究項目返回地球，並將在遠離加利福尼亞海岸的太平洋濺落。

如果發射順利，6月中旬將進行第二次復用發射，衛星為保加利亞的一顆通信衛星（我們後續再另行介紹），再下次任務將是位於范登堡的二代銥星發射任務，移動衛星服務提供商銥星官方近日宣布，由於在范登堡空軍基地的新射程，第二次銥星發射任務將提前四天，原計劃6月29日發射，現在定於北京時間6月26日凌晨1時24分59秒，SpaceX將執行8次銥星發射任務，其中7次是一箭10星，另外一次是5顆銥星和一個NASA-德國的科學衛星，本次第二次一箭10星有一個「瞬時發射窗口」，意味著必須實現時間上的精確發射。

此外，10顆銥星已經進場，正在準備發射前的準備工作，今年2月SpaceX將第二次銥星任務從4月推遲到6月，原因是去年的發射台爆炸事件，直到今年1月首批二代銥星才實現發射，在獵鷹9爆炸之前銥星希望在今年年底實現全系統組網運行，現在目標改為明年年中，二代銥星由75顆衛星組成，其中66顆構成星座的核心，9顆處於待命狀態，法國公司正於軌道ATK工廠製造81顆銥星。根據4月的一次電話會議，銥星正將一代銥星中正常運行的衛星保持在比二代銥星軌道略低的軌道，直到二代星組網完成，之後所有一代銥星將逐漸離軌。

總之，我不得不說，無論有多少人等著SpaceX繼續炸飛船、炸火箭好看笑話，復用這條路都將越走越寬。無論有多少人認為復用火箭和飛船不靠譜，但終究會有人耐不住「折扣」二字的誘惑，拜倒在「復用火箭」的著陸腿之下。畢竟，只有不懼風險，勇敢嘗試的人才有資格征服太空，而等著看笑話的人永遠只能等著看笑話。

（本文由網站編輯Satellite譯自外媒，大灰狼配圖並添油加醋，重型獵鷹視頻由SpaceX小組B站UP主Yueyuxuelian製作）

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