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载人航天任务指日可待!马斯克3.4亿的火箭没白炸

空间探索技术公司SpaceX刚刚在载人航天飞行方面迈出了又一大步。周日(1月19日),SpaceX的载人龙飞船成功地完成了发射暂停测试,并在测试期间故意摧毁了一枚火箭。

这次无人驾驶测试被称为IFA,飞行中中止)测试,是载人龙飞船开始运送宇航员往返国际空间站之前要克服的最后一个主要障碍。该试验原定于周六(1月18日)发射,但由于发射场和回收场(位于佛罗里达海岸外的大西洋)的恶劣天气,无人驾驶的“龙”号飞船不得不停飞24小时。

虽然周日的天气预报看起来并没有好转,有利的天气状况在发射时可能会恶化,但是天气转晴了,载人龙飞船能够在美国东部时间上午10: 30(格林威治时间15:30)发射。

激动的观众焦急地等待着测试,早早地在美国宇航局新闻发布会现场的草坪上架起了长枪。接着,“猎鹰9号”咆哮着冲向天空,周围的汽车响起防盗警报,附近的建筑开始摇晃。发射后84秒,发射暂停程序按计划触发,一个火球出现在天空。

过了一会儿,猎鹰9号按计划爆炸了。一声音爆响彻天空。当它的碎片掉到海里时,它发出了第二声巨响。观众希望看到载人龙飞船打开降落伞着陆,但是云层阻挡了大部分着陆过程。

一次重要的测试

任务的主角一枚造价约5000万美元的猎鹰9号火箭从佛罗里达州的美国宇航局肯尼迪航天中心发射升空。值得一提的是,这种助推器是第一个执行任务的猎鹰9号升级版5号火箭。它已经成功飞行了三次。在昨天爆炸之前,该助推器在2018年进行了三次太空飞行,发射了第一颗孟加拉卫星、一颗印度尼西亚通信卫星,并最终完成了一次发射64颗卫星的史诗般的共享任务。

IFA测试旨在测试载人龙飞船的超级德拉科动力悬挂系统,该系统将在飞行紧急情况下将太空舱从火箭装置中拉出。

美国国家航空航天局的商业载人项目经理凯西勒德尔(Kathy Ludl)在周五(1月17日)的发射前新闻发布会上说:“为了确保悬挂系统的正常运行,我们故意关闭了运载火箭,这与我们正式执行任务的方式大相径庭。”

航天飞机的替换

2011年,在美国宇航局的航天飞机退役后,美国宇航局将目光转向了商业领域,希望利用商业力量运送宇航员往返国际空间站。后来,美国宇航局选择了SpaceX和波音作为未来的太空出租车供应商。两家公司都根据一系列合同建造了能够安全运载宇航员的航天器,最近的两项合同于2014年9月宣布,总价值为68亿美元。一旦投入使用,SpaceX的载人龙飞船和波音的CST-100 Stariner将成为美国宇航局运送宇航员往返太空的主要工具。

SpaceX于2019年3月发射了首个无人驾驶的载人龙飞船任务。去年4月,在一次地面试验中,载人龙飞船的太空舱发生爆炸,推迟了暂停飞行试验的计划。随后,SpaceX公司对载人龙飞船进行了几个月的调查、升级和一系列成功的静态点火测试,使飞船上周末成功完成了测试。

2019年,波音公司还对其Starliner进行了发射台悬挂测试和无人轨道测试飞行。然而,由于任务时钟软件的错误,轨道飞行测试没有按计划到达空间站。

尽管有这些障碍,SpaceX和波音都计划在今年晚些时候发射他们的首次载人航天任务。但在此之前,这两家公司必须证明他们的飞行器具备保证宇航员飞行安全的条件。

启动中止系统

尽管飞行中很少有异常,但它们确实会发生,就像我们在2018年10月看到的那样。当时,美国宇航局宇航员尼克黑格和俄罗斯宇航员阿列克谢奥夫钦正在前往空间站的途中,但他们携带的火箭(俄罗斯联盟号)在飞行中出现了异常。幸运的是,这两个人随后被联盟号的悬挂系统带到了一个安全的地方。美国宇航局希望,如果SpaceX的猎鹰9号火箭有类似的异常情况,宇航员仍然可以安全返回,这是暂停飞行测试的目的。

SpaceX在一份任务声明中说:“在这次测试中,为了更好地模拟火箭和宇宙飞船在正常上升过程中遇到的物理环境,猎鹰9号的上升轨道将模拟载人龙宇宙飞船到国际空间站的任务轨道。”

然而,与正常飞行不同,SpaceX为载人龙飞船设计了一个程序,在经过“最大质量”(火箭上的空气动力压力达到最大值的时刻)后不久,有意触发发射暂停程序。

那为什么要引爆猎鹰9号?如前所述,这次测试将尽可能模拟真实环境,测试太空舱疏散系统的最佳方法是实际引爆火箭。首先,像真正的发射任务一样,载人龙飞船将与猎鹰9号火箭相连。然后火箭发射了。发射后90秒内,工程师将关闭火箭的第一级发动机,并开始所谓的“快速非计划拆卸”,这是一次爆炸。

八个名为“超级德拉科”的引擎嵌入载人龙飞船的外壳。如果飞船的计算机在飞行中检测到任何错误,它将触发这些螺旋桨,然后超级德拉科将把载人龙飞船推离火箭。一旦有人驾驶的飞龙飞船到达与异常火箭的安全距离,有人驾驶的飞龙飞船将展开降落伞并降落在大西洋,在那里回收飞船将迎接有人驾驶的飞龙飞船和宇航员。

这正是上周末测试中发生的事情。发射后不到90秒,太空舱就脱离了火箭。不到5分钟,载人龙飞船打开了它的飞行员降落伞,四个主降落伞也打开了。发射九分钟后,载人的龙飞船在离佛罗里达海岸大约20英里(30公里)的地方轻轻溅落。

尽管接下来会有大量的分析,但测试日的一切似乎都在按计划进行。

SpaceX首席集成工程师约翰因斯布鲁克在公司的网络直播中说:“现在看来,这是一个非常成功的实验。”

在IFA期间,载人龙船上没有人,但SpaceX将这次演习视为真正的紧急事件,因此SpaceX为其中一艘搜救船配备了一个直升机停机坪,以在登陆和迫降期间帮助搜救载人龙船上的船员。

巨大成功

这次测试是SpaceX在发射宇航员之前必须克服的最后一个主要障碍。因此,美国宇航局和SpaceX公司正密切关注IFA及其发回的所有数据。SpaceX的机组人员任务管理主管班吉里德在发射前说:“这是对我们的一次重大考验。这是对这个系统的测试。这也是我们向空间站派遣宇航员的一个非常重要的步骤。”

在审查了数据后,SpaceX希望美国宇航局能够批准载人龙飞船执行载人任务。一旦获得批准,SpaceX将派遣两名美国宇航局宇航员鲍勃贝肯和道格赫尔利到国际空间站进行为期两周的演示2测试任务。

如果第一次载人任务进展顺利,美国宇航局将批准载人龙飞船开始常规载人任务。

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