明日凌晨，美國重啟發射！
◎ 科技日報記者 劉霞
美國太空探索技術公司（SpaceX）計劃美東時間5月30日下午3時22分（北京時間5月31日3時22分）開展首次商業載人飛行任務，這也是自2011年美國太空梭退役以來，首次在本土開展的載人航天任務。
此次載人航天發射任務原定於當地時間27日下午4時33分開始，但由於天氣情況惡劣，該任務在執行前不到20分鐘被迫取消。
這次發射任務引起了美國總統特朗普的興趣，27日，特朗普拖家帶口帶著妻子梅拉尼婭、女兒伊萬卡等乘坐「空軍一號」前往發射中心觀看發射，準備目睹歷史。結果，天公沒給面子，讓特朗普一家人撲了個空。
隨後，他在社交網站上表示，期待著推遲後定於30號周六的火箭發射。不知這次特朗普是否會真的再次來到現場觀看。如果再因天氣原因推遲，下一個發射窗口是北京時間6月1日3:00。
這次發射任務為什麼引起這麼大關注呢？
全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩對科技日報記者表示：「如果此次任務發射成功，美國有可能告別依靠俄羅斯前往國際空間站的歷史，商業載人航天的大幕也將由此拉開。但此次發射任務仍面臨一定風險。」
「載人龍」飛船亮點紛呈
在本次發射任務中，SpaceX將藉助「獵鷹9」號火箭和「載人龍」飛船，將宇航員鮑勃·本肯和道格拉斯·赫爾利送往國際空間站，這兩位航天業的「老兵」已於5月20日前往肯尼迪航天中心待命。
身著SpaceX宇航服的NASA宇航員道格拉斯·赫爾利（左）和羅伯特·本肯。圖片來源：NASA官網
美國宇航員上次從本土飛往國際空間站是在2011年，當時赫爾利及其同事乘坐「亞特蘭蒂斯」號太空梭從肯尼迪航天中心39A發射台（此次任務也從這裡啟幕）升空。時隔近10年，赫爾利再次從此踏上前往太空的飛船——他見證了美國太空梭時代的落幕，或許，也將見證載人商業航天時代的開啟。
據龐之浩介紹：「『載人龍』飛船有不少技術突破，比如使用了新的超級天龍發動機系統、觸摸控制屏和更耐用的熱防護層等眾多下一代航天器技術。」
龐之浩解釋說：「如果在『獵鷹9』號發射『載人龍』的過程中火箭出現故障，載人飛船將不使用逃逸塔，而是使用自身配備的超級天龍座發動機進行發射逃逸，這一方案的好處是逃逸系統全部在飛船上，具備了全程逃逸能力；另外，整套系統簡化了整流罩，提高了宇航員的安全性；而且，這套逃逸系統還能重複使用。」
載人龍飛船外觀。圖片來源：SpaceX
「此外，由於飛船底部採用了新型隔熱材料，飛船再入大氣層時可承受多次高溫而不會出現嚴重退化，因此能更好地保護宇航員，而且，也有利於乘員艙的多次使用。此外，這一飛船執行月球或火星飛行任務時也無需任何改動。」
龐之浩指出：「載人龍」飛船可容納7名宇航員，而「聯盟」號飛船每次只能搭載3人。更重要的是，「載人龍」飛船既可以與國際空間站自動對接，也能在航天員的手動控制下完成對接，控制精度更高。」
龐之浩強調說：「『載人龍』飛船的一大亮點是取消了可展開太陽電池翼的設計，而是採用非加壓艙半包圍體裝式太陽能電池板，這是一大創新。這樣可以避免出現展不開的故障，而且比展開式太陽能電池翅膀使用率高，效能更好。」
「此外，該飛船具有未來太空感，徹底改變了以往載人飛船『重功能，輕設計，無美感』的通病，讓搭乘『載人龍』飛船變成一種太空享受、時尚有品」。
告別花錢買座位？
龐之浩說：「如果此次發射成功，不僅可以為NASA節省大筆開支，也意味著NASA可以告別從俄羅斯花重金買座位的歷史。」
2011年，NASA為省錢讓太空梭退役，此後，一直依賴俄羅斯「聯盟」號飛船送美國航天員進出國際空間站。
據美國太空網近日報道，為購買一個「聯盟」號飛船的座位，NASA需要向俄羅斯支付9000多萬美元。而且，據俄羅斯衛星通訊社報道，NASA監察長保羅·馬丁的報告顯示，截至2019年7月，美國為使用俄羅斯「聯盟」號飛船向國際空間站運送宇航員已累計向俄方支付了39億美元，對NASA來說，這也是一筆不菲的費用。
為擺脫對俄羅斯的依賴，2014年，NASA啟動「商業載人航天計劃」，與波音公司和SpaceX公司分別簽訂了42億美元、26億美元總價值68億美元的合同，建造安全可靠兼具成本效益的火箭和太空艙系統，這兩家公司提交的方案分別是「載人龍」飛船和「星際客機」飛船。
NASA時任局長查爾斯·博爾登當時宣布2017年會重啟本土載人航天項目，但唐納德·特朗普當選美國總統後出現的一系列技術和而資金問題，以及重大機構重組等，導致該項目一再拖延。
「載人龍」飛船。圖片來源：美國太空網
2019年，事情迎來重大轉機！
據龐之浩介紹，2019年3月，一艘無人駕駛的「載人龍」飛船自動與「國際空間站」對接，成功進行了首次無人測試飛行，圓滿完成了「驗證1」（Demo-1）任務。
不過，2019年4月20日，在佛州卡角的無載人測試首飛飛船在例行靜態點火時突發爆炸，「這讓高歌猛進、一路領先的太空探索技術公司的商業載人航天計劃緊急剎車」。2019年11月14日，「載人龍」飛船低調完成靜態點火測試，驗證了「載人龍」飛船超級天龍座推進器的安全可靠性。
龐之浩介紹說：「2020年1月19日，編號為C205.1的『載人龍』飛船，漂亮地完成了『發射中逃逸試驗』（In-flight Abort Test），為『載人龍』首次真人首秀做好最後、最關鍵的鋪墊。」
另外，NASA批准了SpaceX採用所謂的「注後即射」（load-and-go）方案，即在航天員進入「載人龍」飛船後再為「獵鷹9」號火箭加註液氧和煤油推進劑，評審認為，這一方案風險最小。
龐之浩說：「如果此次發射成功，不僅意味著NASA可以告別從俄羅斯花重金買座位的歷史，也意味著NASA可以騰出手來，將往返空間站的任務交給商業公司，而自身則專註於月球、火星等更遙遠的深空探索領域。」
仍存在一定風險
龐之浩最後強調指出，為了安全，天龍座發動機靜態點火測試上千次、降落傘測試接近100次、海上救援回收飛船測試數十次…… 「儘管如此，『載人龍』首次載人飛行仍存在一定風險。」
龐之浩解釋說，一是它僅僅進行了一次無人飛行，就進行載人飛行，本身風險就比較大。以往美國、蘇聯、中國發射載人飛船，至少要先進行4次無人飛行，而且每次都會發現一些問題，然後改進。當然，也有第一次就載人的——美國太空梭，但後來多次飛行後，才發現太空梭既昂貴，風險又大，所以飛行了135架次後提前退役了。
他強調說：「另外一個風險就是它採用的新型逃逸系統，也是只進行了一次無人試驗，一次成功不代表成熟。如果火箭真出事，新型逃逸系統能否管用很難說。另外，發射『載人龍』的『獵鷹9』號是通用火箭，不是專門的載人運載火箭，曾經發射失敗過，這也是個危險因素。」
「獵鷹9」號火箭和「載人龍」飛船佇立於發射台，等待發射。圖片來源：美國太空網
美國航空航天局對這次發射的總體風險評估是1/60。它包括發射失敗、航天員人身安全、不能按計劃抵達國際空間站等多項風險。太空梭第135架次發射前的總體評估風險係數1/90。不過，這次航天員人身安全風險為1/276，所以航天員還是很安全的。
龐之浩表示，美國曾經歷過2次太空梭發射失敗，犧牲了14名航天員，但在每次失敗後，經過改進還是繼續發射，因為無可替代。即便這次發射失敗，也不會改變NASA和SpaceX改進技術繼續發射的步伐。因為另外兩種在研的載人飛船，即波音的「星際客機」和洛克希德·馬丁公司的「獵戶座」不給力：一是從時間上看滿足不了需求，進度很慢；二是「星際客機」首次無人試飛還不如「載人龍」無人試飛，沒能與空間站對接；三是它們的成本也大大高於「載人龍」。
「所以，萬一此次發射失敗，美國有可能像當年阿波羅1號出現失敗後，會推遲載人航天的發射時間，多進行幾次無人飛行，把主要問題都解決後，再進行載人飛行。」
來源：科技日報
編輯：陳可軒
審核：王小龍
終審：冷文生
