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| 本文作者： 付靜 | 2021-04-23 18:37 |
時(shí)隔 5 個(gè)月，美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的第二次正式載人飛行任務(wù)開啟！
北京時(shí)間 2021 年 4 月 23 日下午 5 時(shí) 49 分左右，美國(guó)佛羅里達(dá)州 NASA 肯尼迪航天中心 39A 發(fā)射臺(tái)，搭載著載人龍飛船（Crew Dragon）的獵鷹 9 號(hào)火箭發(fā)射升空。
此次的龍飛船上，有兩位 NASA 宇航員、一位日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）宇航員、一位歐洲航天局（ESA）宇航員。
這是第二次有除 NASA 宇航員之外的國(guó)際伙伴乘載人龍飛船前往國(guó)際空間站。
來(lái)回顧一下那些激動(dòng)人心的瞬間。
3-2-1 點(diǎn)火發(fā)射！
大約 2 分 39 秒，火箭一二級(jí)分離，NASA 地面控制團(tuán)隊(duì)響起掌聲。
大約 9 分 31 秒，火箭一級(jí)成功著陸于 Of Course I Still Love You（雖然切到著陸畫面時(shí)信號(hào)不佳）。
大約 11 分 58 秒，龍飛船從火箭分離，前往國(guó)際空間站。
直播中可以看到宇航員們狀態(tài)良好。
相比于 SpaceX 此前的載人航天任務(wù)，此次的特別之處就在于，無(wú)論是飛船還是火箭均是二手，SpaceX 的硬件翻新復(fù)用能力由此可見一斑。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間 4 月 16 日，飛船正式被安裝至獵鷹 9 號(hào)頂部，隨后被推上肯尼迪航天中心 39A 發(fā)射臺(tái)。隨后工作人員向火箭注入推進(jìn)劑（煤油和液氧），短暫點(diǎn)燃 9 個(gè)梅林 1D 發(fā)動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生 170 萬(wàn)磅的推力，現(xiàn)場(chǎng)濃煙滾滾。
至此，火箭正式起飛前的關(guān)鍵準(zhǔn)備工作之一靜態(tài)點(diǎn)火按計(jì)劃完成。
4 月 20 日，發(fā)射前最后一項(xiàng)重要審查完畢，不過(guò)受天氣影響，最終發(fā)射日期延后一天。
此次任務(wù)官方名稱是 Crew-2，其徽章與 Crew-1 大體類似，均以龍頭、載人龍飛船和數(shù)字為主體。不同之處在于，Crew-1 徽章的暗藍(lán)色邊緣部分依次是國(guó)際空間站和代表美國(guó)載人航天成就的航天飛機(jī)、阿波羅號(hào)、水星號(hào)、雙子星座號(hào) 5 個(gè)小圖標(biāo)，而 Crew-2 徽章邊緣則是此次參與任務(wù)的四位宇航員的名字。
可見在 NASA 看來(lái)，Crew-1 意味著美國(guó)載人航天史的新篇章，Crew-2 則有商業(yè)航天逐步向常態(tài)化發(fā)展的趨勢(shì)。
具體到任務(wù)流程，Crew-2 與 Crew-1 并無(wú)差異。
火箭飛行到一定高度、進(jìn)入軌道后，第一級(jí)分離，落在早就停泊好的回收船上，為下一次發(fā)射任務(wù)將要用到的“三手”火箭做準(zhǔn)備；隨后火箭二級(jí)和龍飛船分離；接下來(lái)就靠龍飛船自己了——通過(guò)一系列調(diào)整，逐步接近國(guó)際空間站；通過(guò)分階段燃燒，升高至國(guó)際空間站高度，隨后借助一系列傳感器和攝像頭，對(duì)準(zhǔn)一個(gè)開放的對(duì)接端口自動(dòng)加壓對(duì)接，這之后艙門打開，機(jī)組人員便能順利進(jìn)入國(guó)際空間站。
而關(guān)于龍飛船和獵鷹 9 號(hào)火箭，相信很多人都不陌生了。
一方面，龍飛船極具科技感、高度自動(dòng)化、逃生系統(tǒng)先進(jìn)。
龍飛船直徑 4 米、高 8.1 米、最多可搭載 7 位宇航員，艙內(nèi)有一塊屏幕可供宇航員操作，飛行信息也會(huì)通過(guò)屏幕顯示。側(cè)面有由 8 個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組成的推進(jìn)器，能產(chǎn)生約 1.5 萬(wàn)磅推力將飛船升高 1500 米；船身則集成了傳統(tǒng)的火箭逃逸塔設(shè)計(jì)。
目前，龍飛船主要用于運(yùn)輸人員、貨物往返于國(guó)際空間站，此前總共參與過(guò) 25 次發(fā)射任務(wù)，23 次到達(dá)國(guó)際空間站。
宇航員們?cè)谕瓿蔀槠诩s 180 天的科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，最終將乘坐龍飛船以「海面濺落」的形式返回地球，這一過(guò)程主要依托 4 個(gè)主降落傘完成。
另一方面，獵鷹 9 號(hào)能力強(qiáng)、成本低。
獵鷹 9 號(hào)高 70 米，以液氧和煤油作為推進(jìn)劑，第一級(jí)火箭擁有 9 個(gè) SpaceX 梅林發(fā)動(dòng)機(jī)，總推力相當(dāng)于 760 噸。獵鷹 9 號(hào)已發(fā)展出 5 個(gè)版本，現(xiàn)役的 Block 5 型能向低地球軌道發(fā)射重達(dá) 22800 千克的載荷，向地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射 8300 千克的載荷。
目前看來(lái)，獵鷹 9 號(hào)可以說(shuō)是 SpaceX 最常用的運(yùn)載火箭，搭載過(guò)包括但不限于一批又一批星鏈衛(wèi)星、國(guó)際空間站的大量補(bǔ)給、機(jī)密軍事載荷等等，此前總共參與過(guò) 112 次發(fā)射任務(wù)，著陸（回收）72 次——這主要是通過(guò)采用航天超強(qiáng)度鋁鋰合金材料、增加擋熱板等措施實(shí)現(xiàn)。
因此雷鋒網(wǎng)曾報(bào)道，獵鷹 9 號(hào)是史上第一枚可多次重復(fù)使用一級(jí)助推器的液體燃料運(yùn)載火箭，打破了火箭只能一次性使用的思維定勢(shì)，也改變了國(guó)際商業(yè)航天的市場(chǎng)格局。
此次乘坐龍飛船前往國(guó)際空間站的，有四位宇航員：
Crew-2 任務(wù)指揮官、NASA 宇航員 Shane Kimbrough
Crew-2 任務(wù)飛行員、NASA 宇航員 Megan McArthur
任務(wù)專家、日本 JAXA 宇航員 Akihiko Hoshide
任務(wù)專家、歐洲 ESA 宇航員 Thomas Pesquet
Shane Kimbrough 1989 年 5 月畢業(yè)于西點(diǎn)軍校，成為美國(guó)陸軍第二中尉，1990 年被任命為陸軍飛行員。Shane Kimbrough 于 2000 年 9 月加入德州約翰遜航天中心，擔(dān)任航天飛機(jī)訓(xùn)練機(jī)的飛行模擬工程師。
他于 2008 年完成了首次航天飛行，曾執(zhí)行過(guò) 4 次太空行走，累計(jì)太空飛行天數(shù) 189 天。
擁有加州大學(xué)洛杉磯分校航空航天工程理學(xué)學(xué)士學(xué)位、加州大學(xué)圣地亞哥分校海洋學(xué)博士學(xué)位的 Megan McArthur 供職于斯克里普斯海洋研究所，從事近岸水下聲音傳播和數(shù)字信號(hào)處理方面的研究。
2000 年 7 月，Megan McArthur 被 NASA 選為任務(wù)專家，隨后在航天飛機(jī)航空電子設(shè)備一體化實(shí)驗(yàn)室從事航天飛機(jī)系統(tǒng)技術(shù)方面的工作。Megan McArthur 曾參與執(zhí)行 STS-125 任務(wù)，搭乘亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)，最后一次執(zhí)行哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的修復(fù)任務(wù)。
Akihiko Hoshide 于 1992 年加入 JAXA，1992-1994 年曾參與過(guò)日本 H-IIA 運(yùn)載火箭的開發(fā)工作，1994-1999 年擔(dān)任宇航員支持工程師。2012 年 8 月 30 日，Akihiko Hoshide 成為第三位執(zhí)行太空漫步的日本宇航員。
來(lái)自法國(guó)的 Thomas Pesquet 于 2001 年畢業(yè)于隸屬于法國(guó)國(guó)防部的法國(guó)國(guó)立高等航空航天學(xué)院，主修航天器設(shè)計(jì)和控制，隨后成為一名航天器動(dòng)力學(xué)工程師。
業(yè)余時(shí)間里，Thomas Pesquet 是一名狂熱的私人飛行員，于 2004 年被選入法航飛行訓(xùn)練計(jì)劃，后來(lái)成為商業(yè)飛行員，之后在 2009 年 5 月被選為 ESA 宇航員，2014 年被分配到國(guó)際空間站進(jìn)行長(zhǎng)期任務(wù)。
據(jù)了解，四位宇航員于 4 月 16 日抵達(dá)肯尼迪航天中心，4 月 18 日做了最后一次發(fā)射演練。
下圖所展現(xiàn)的是在發(fā)射前 4 小時(shí)，四人穿好宇航服，整裝待發(fā)。
倒計(jì)時(shí) 2 個(gè)半小時(shí)，四位已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。據(jù) NASA 官方推特透露，由于提前完成了相關(guān)步驟，幾位宇航員還在艙內(nèi)玩起了剪刀-石頭-布。
2020 年 5 月 30 日，龍飛船實(shí)現(xiàn)了人類歷史上首個(gè)商業(yè)載人航天任務(wù)。
在這次名為 DM-2 的載人航天測(cè)試任務(wù)中，兩位資歷頗深的 NASA 宇航員 Bob Behnken 和 Doug Hurley 出征。
后來(lái)在北京時(shí)間 2020 年 11 月 16 日 8 時(shí) 27 分，搭載著載人龍飛船的獵鷹 9 號(hào)火箭發(fā)射升空。
在這次名為 Crew-1 的載人航天首次正式任務(wù)中，三名 NASA 宇航員 Michael Hopkins、Victor Glover、Shannon Walker 和一位來(lái)自日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）的宇航員 Soichi Noguchi 出征。
也就是說(shuō)，此次雖說(shuō)是龍飛船的第二次正式載人航天飛行，但算上去年 5 月的載人測(cè)試，SpaceX 已是第三次幫金主爸爸 NASA 實(shí)現(xiàn)輸送宇航員至國(guó)際空間站的目標(biāo)了。
2011 年，基于往返國(guó)際空間站的難題，NASA 開始了「Commercial Crew Program」計(jì)劃招標(biāo)，起初波音公司（Boeing）、藍(lán)色起源（Blue Origin）、內(nèi)華達(dá)山脈（Sierra Nevada）和 SpaceX 成功競(jìng)標(biāo)。
幾輪競(jìng)爭(zhēng)結(jié)束后，2014 年 9 月 16 日，波音的 CST-100 宇宙飛船和 SpaceX 的龍飛船最終被 NASA 選中。
2019 年 3 月 2 日，SpaceX 的無(wú)載人 Demo-1 任務(wù)啟動(dòng)，不僅獵鷹 9 號(hào)一級(jí)火箭成功回收，飛船也成功與國(guó)際空間站對(duì)接，于 6 天后返回地球。這之后的載人航天任務(wù)均成功完成。
而另一邊，波音的軌道飛行試驗(yàn)和飛船飛行試驗(yàn)均因 CST-100 Starliner 飛船中止系統(tǒng)試驗(yàn)失敗而推遲，再加上一些未披露的因素，波音 CST-100 Starliner 飛船的試驗(yàn)日期不斷延后。
目前來(lái)看，相比于“默默無(wú)聞”的對(duì)手波音，SpaceX 明顯占了上風(fēng)——不僅勝在效率，也勝在成本。
未來(lái) SpaceX 和波音在商業(yè)航天領(lǐng)域會(huì)有怎樣精彩的碰撞，我們拭目以待。
引用來(lái)源：
https://www.spacex.com/launches/
https://www.space.com/spacex-crew-2-astronauts-ready-for-launch
https://www.space.com/spacex-test-fires-rocket-crew-2-astronaut-launch
http://www.spaceflightfans.cn/event/falcon9_crewdragon_demo2
直播鏈接：
https://www.youtube.com/watch?v=21X5lGlDOfg
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