“Open your eyes, look up to the skies。”

5月23日，馬斯克在Twitter上這樣寫道。

這是由鋼鐵俠書寫的人類商業(yè)載人航天史開篇，現(xiàn)在我們離火星上種玫瑰的夢(mèng)想又更進(jìn)了一步。

撰文 | 機(jī)器之心

北京時(shí)間 5 月 31 日凌晨 3 點(diǎn) 22 分，SpaceX的獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空，搭載全球最大的載人飛船 龍飛船 順利發(fā)射，這是人類首次商業(yè)載人航天任務(wù)。

兩名NASA 宇航員乘坐龍飛船被送上預(yù)定軌道，獵鷹9號(hào)火箭成功落地回收——任務(wù)成功！

而就在發(fā)射前夕，馬斯克的另一次飛行計(jì)劃——星際飛船爆炸了。美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月29號(hào)下午1點(diǎn)49分，SpaceX星際飛船原型機(jī)SN4在美國得州研發(fā)基地進(jìn)行測(cè)試后發(fā)生爆炸。SN4是SpaceX的下一代運(yùn)載火箭系統(tǒng)Starship，定位于載人航天，其LEO（low Earth orbit）載荷可達(dá)100噸，將探索星際旅行市場(chǎng)。

很多人猜測(cè)這將為第二次載人龍?zhí)栵w船升空計(jì)劃蒙上陰影（第一次因天氣原因取消），但事實(shí)上并沒有什么能阻擋馬斯克的野心——開創(chuàng)人類商業(yè)載人航天的新時(shí)代。

自 2011 年航天飛機(jī)停止運(yùn)行以來，這是9 年來首次有宇航員搭乘載人飛船從美國本土升空。由航天員 Bob Behnken 和 Doug Hurley 組成的小隊(duì)，和一只恐龍玩偶，踏上了前往國際空間站的旅程。

在全球千萬人矚目之下，載人龍飛船在升空約 2 分鐘后完成一級(jí)火箭分離，9 分半鐘后一級(jí)火箭成功降落海上平臺(tái)著陸回收。在第 12 分鐘成功按計(jì)劃與火箭二級(jí)分離，標(biāo)志著商業(yè)載人飛船第一次測(cè)試的一切順利。

「這是一個(gè)新的時(shí)代，航天飛行從此翻開了新的一頁。」美國宇航局 NASA 主管 Jim Bridenstine 說道。全世界目睹了這一歷史性時(shí)刻。

「也許這是一個(gè)讓美國人停下來抬頭看一看的機(jī)會(huì)，看一下這一光輝燦爛、充滿希望的時(shí)刻，看看未來是什么樣子。讓大家看到美利堅(jiān)合眾國即使在困難時(shí)期也可以做出偉大的事情。」Jim Bridenstine 說道。

一

12分鐘的歷史性時(shí)刻

按照原計(jì)劃，龍飛船的首次載人試飛時(shí)間是美國東部時(shí)間 5 月 27 日凌晨 4 時(shí) 33 分，因天氣條件不利，發(fā)射任務(wù)在最后一刻宣布推遲。接下來的發(fā)射窗口是 5 月 30 日下午和 31 日下午。

美國東部時(shí)間 5 月 30 日下午，發(fā)射流程重啟，Behnken 和 Hurley 身著 SpaceX 的定制加壓服再次前往位于佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的 NASA 肯尼迪航天中心發(fā)射臺(tái)。半個(gè)世紀(jì)之前，這個(gè)發(fā)射臺(tái)還承擔(dān)過阿波羅登月飛船的發(fā)射任務(wù)。

送他們前往現(xiàn)場(chǎng)的是一輛貼著 NASA 標(biāo)志的白色特斯拉 Model X：

這次發(fā)射行動(dòng)的代號(hào)為 Demo-2，SpaceX 的獵鷹 9 號(hào)火箭站在了美國肯尼迪航天中心 39A 發(fā)射臺(tái)上，這也是當(dāng)年載人登月火箭土星五號(hào)的發(fā)射平臺(tái)。

到達(dá)發(fā)射臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)后，二人乘電梯前往獵鷹 9 號(hào)火箭的頂部，穿過一個(gè)懸空走廊，抵達(dá)龍飛船入口：

隨后，Behnken 和 Hurley 爬進(jìn)太空艙并關(guān)閉艙門，之后是加注液氧環(huán)節(jié)。這一點(diǎn)曾經(jīng)引起了很大爭(zhēng)議，在航天飛機(jī)運(yùn)行時(shí)期，將燃料裝載到航天器中被認(rèn)為是具有危險(xiǎn)性的，因此一般會(huì)在宇航員登機(jī)之前就完成，但 SpaceX 選擇在發(fā)射前半小時(shí)加油，使用了一種低溫推進(jìn)劑來提高飛船的性能。

鑒于美國當(dāng)下的新冠大流行狀況，NASA 已事先向公眾呼吁「最好是在網(wǎng)絡(luò)上觀看發(fā)射情況，不要像以往那樣，成群地?cái)D在發(fā)射基地附近的海灘上圍觀」。根據(jù) NASA 的統(tǒng)計(jì)，超過 300 萬人觀看了發(fā)射的直播。

為了避免將新冠病毒帶至空間站，并保證二人在太空停留期間保持健康狀態(tài)，Behnken 和 Hurley 在火箭發(fā)射前進(jìn)行了嚴(yán)格的醫(yī)學(xué)隔離。

Behnken 和 Hurley 兩人這次身著的宇航服，和 2018 年重型獵鷹送上太空、開著特斯拉跑車的假人宇航員「Starman」所穿的是同款。

北京時(shí)間 5 月 31 日凌晨 3 點(diǎn) 22 分，萬事具備，風(fēng)起「龍船」升空。

發(fā)射 2 分半鐘后，一級(jí)火箭分離。

一切都在按照計(jì)劃有序進(jìn)行，發(fā)射 9 分半鐘后，獵鷹 9 號(hào)火箭將龍飛船釋放至低地球軌道，然后火箭返回地球，在大西洋上被自動(dòng)駕駛船回收。

到了第 12 分鐘，龍飛船與二級(jí)火箭成功分離。

如果一切順利，兩位宇航員將在龍飛船內(nèi)完成 19 小時(shí)的繞地球環(huán)行，在北京時(shí)間 5 月 31 日 22:30 與空間站對(duì)接，與近兩個(gè)月來一直在那里工作和生活的三位宇航員會(huì)合。

二

美國載人航天的重啟動(dòng)

此次發(fā)射任務(wù)創(chuàng)造了很多個(gè)「第一次」：龍飛船首次載人航天發(fā)射；2011 年航天飛機(jī)退役后美國本土首次載人航天發(fā)射；美國乃至全球商業(yè)載人航天時(shí)代第一飛……從 NASA 到各路媒體，美國各界早就想好了口號(hào)：Launch America。

最重要的是，這是 17 年來首次用一種新型飛船將人類送至地球軌道，這是一種將人類送往太空的全新方式。

在 2011 年之前，美國主要依靠航天飛機(jī)將航天員送上太空。這種運(yùn)載工具運(yùn)力大、可重復(fù)使用，既能像運(yùn)載火箭那樣垂直起飛，又能像飛機(jī)那樣在返回大氣層后在機(jī)場(chǎng)著陸。但它也有致命的缺點(diǎn)：安全性差、費(fèi)用高。

1986 年的挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)發(fā)射失敗，帶走了七位宇航員的生命。2003 年，悲劇再度重演，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)從太空返回地球的時(shí)候發(fā)生解體，同樣造成 7 名宇航員犧牲。這些悲劇的發(fā)生以及高昂的成本使得美國在 2011 年徹底放棄了航天飛機(jī)的使用。

從那以后，NASA 一直要依靠誕生于上世紀(jì) 60 年代的俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船將宇航員送到國際空間站，這也是 NASA 將宇航員送到空間站的唯一選擇。由于這種壟斷局面的形成，聯(lián)盟號(hào)的「船票」一路水漲船高，2018 年漲到了平均 8100 萬美元一張。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在過去的 9 年里，美國在這一項(xiàng)目上向俄羅斯支付了近 40 億美元。

為了結(jié)束對(duì)另一個(gè)國家的依賴，NASA 開始與私營企業(yè)合作，在「商業(yè)船員計(jì)劃」中，NASA 挑中了 SpaceX 和波音來合作開發(fā)自己的運(yùn)載工具。NASA 投了 31.4 億給 SpaceX 打造龍飛船，投了 48 億給波音打造 CST-100 星際航線（Starliner）飛船。這些年來，兩家公司一直在較勁，最終 SpaceX 占了上風(fēng)：今天，它已經(jīng)成為了史上第一家將人類送入太空的私營企業(yè)。

三

載人版龍飛船

龍飛船（Dragon）又叫「天龍?zhí)枴癸w船，其名字來自于美國民謠歌曲《神龍帕夫》。龍飛船由馬斯克建立的太空民企——美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）牽頭研發(fā)，是全球屈指可數(shù)的商用太空飛船之一，也是世界上第一艘由私人公司研發(fā)的航天飛船。

龍飛船是一個(gè)長 8.1 米、寬 4 米的子彈形太空艙，與 1969 年至 1972 年將 NASA 宇航員送上月球的阿波羅飛船大致相似，最多可攜帶 7 人執(zhí)行任務(wù)。

第一代貨運(yùn)龍飛船于 2010 年 12 月 8 日試飛成功；2012 年 5 月 22 日，龍飛船第一次全功能發(fā)射并完成向國際空間站的補(bǔ)給任務(wù)；2014 年 5 月 29 日，SpaceX 舉行載人龍飛船發(fā)布會(huì)，邁出了商業(yè)載人計(jì)劃的第一步；2019 年 3 月 2 日，SpaceX 完成了首次載人龍飛船的無人驗(yàn)證飛行。

截至目前，「龍飛船」已經(jīng)在國際空間站和地球之間運(yùn)送了 21 次物資，其中還包括 9 次返回任務(wù)。

如果 Space X 此次試飛可按計(jì)劃進(jìn)行，今后 NASA 將開始使用龍飛船來攜帶宇航員往返國際空間站。并且這次使用 SpaceX 的獵鷹 9 號(hào)火箭發(fā)射大大降低了將衛(wèi)星送入太空的成本，因?yàn)樗鼈兛芍貜?fù)使用火箭助推器等昂貴部件。

與執(zhí)行貨運(yùn)任務(wù)的龍飛船有所不同，載人龍飛船增加了一個(gè)緊急中止系統(tǒng)，用于在發(fā)射過程中出現(xiàn)緊急情況時(shí)將飛船與火箭分離。SpaceX 在今年早些時(shí)候的一次測(cè)試中成功驗(yàn)證了該系統(tǒng)。

在安全性層面，如果龍飛船在發(fā)射不久后發(fā)生故障，宇航員可啟動(dòng)八枚特制發(fā)動(dòng)機(jī)，操縱太空艙脫離獵鷹 9 號(hào)火箭，打開降落傘并降落在海里。

2020 年的太空飛船已經(jīng)用上了觸屏界面，看起來比《星際穿越》里的還要簡(jiǎn)潔。

龍飛船的控制系統(tǒng)基于觸摸屏操作，NASA 指出，這套系統(tǒng)具備強(qiáng)大的容錯(cuò)能力。由于執(zhí)行任務(wù)時(shí)宇航員們穿著定制的 SpaceX 太空服，因此控制系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為無論宇航員是否戴著手套，觸摸屏都可以正常工作。

此外，載人龍飛船是高度自動(dòng)化的，能夠自主對(duì)接國際空間站，如果確實(shí)需要宇航員進(jìn)行干預(yù)和控制，他們將通過觸摸屏而不是開關(guān)來完成。這種高度自動(dòng)化的設(shè)計(jì)降低了操作難度，或許是航天飛行平民化的一種標(biāo)志。

四

不斷創(chuàng)造奇跡的獵鷹9號(hào)

將龍飛船和宇航員們送上太空的是 SpaceX 獵鷹 9 號(hào)重型運(yùn)載火箭，近年來它已經(jīng)成為了航天領(lǐng)域的明星。這款火箭最新的 Block 5 版高 70 米，重 549 噸，能夠向近地軌道發(fā)射多達(dá) 22.8 噸重的貨物——國際空間站就是在這一高度上運(yùn)行的（347-360km）。

和往常的發(fā)射一樣，作為「載荷」的乘員在火箭鼻錐的位置，在火箭發(fā)射升空后，獵鷹 9 的一級(jí)火箭（最大的一級(jí)）將重新進(jìn)入大氣層，返回 SpaceX 的海上回收平臺(tái)進(jìn)行回收。此前，獵鷹 9 的一級(jí)火箭已經(jīng)成功回收了 44 次。

獵鷹 9 號(hào)運(yùn)載火箭在人類航天史上有著非常重要的歷史地位：它是歷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，推翻了運(yùn)載火箭只能一次性使用的思維定勢(shì)。它也是第一枚完全于 21 世紀(jì)開發(fā)和設(shè)計(jì)的火箭，此外也是美國首度由私人企業(yè)承包國家探索太空的發(fā)射工作，開啟了商業(yè)航天時(shí)代。

發(fā)射前的獵鷹 9 Block 5 火箭。

獵鷹 9 號(hào)低成本、多發(fā)并聯(lián)、垂直回收、多次使用、快速迭代的設(shè)計(jì)思路徹底顛覆了傳統(tǒng)的航天思維，影響了商業(yè)航天時(shí)代火箭的設(shè)計(jì)，其極為低廉的發(fā)射價(jià)格也徹底改變了國際商業(yè)航天的市場(chǎng)格局。

自今年 4 月 22 日「一箭 60 星」的星鏈計(jì)劃（Starlink）任務(wù)成功后，目前 SpaceX 公司在太空的衛(wèi)星已達(dá)到了 422 顆，超越了任何國家和衛(wèi)星公司，成為世界上擁有衛(wèi)星最多的組織。而獵鷹 9 號(hào)也超越阿特拉斯五號(hào)火箭，成為了美國現(xiàn)役發(fā)射次數(shù)最多的火箭。其所用時(shí)間，還不到阿特拉斯五號(hào)火箭的一半。

五

兩位航天員：是同班同學(xué)

執(zhí)行 NASA 多年來最重要一次飛行任務(wù)的鮑勃·本肯（Bob Behnken）和道格·赫爾利（Doug Hurley）也因?yàn)榻裉斓陌l(fā)射而被人們所知。

有趣的是，這兩位宇航員的人生軌跡就像一對(duì)平行線：兩人都經(jīng)歷了從美軍飛行員到試飛員的過程，進(jìn)入了同一期 NASA 宇航員培訓(xùn)班。在那里他們都遇到了自己的妻子。作為目前美國最為資深的航天員，兩人都曾執(zhí)行過太空任務(wù)，開過航天飛機(jī)，也都是一個(gè)男孩的父親。

本肯和赫爾利的妻子也都是 NASA 宇航員，他們經(jīng)常開玩笑說：「感謝宇航員選拔委員會(huì)負(fù)責(zé)人，為我們挑選配偶所做的出色工作。」

赫爾利的妻子是 NASA 宇航員凱倫·尼伯格（Karen Nyberg）。她參加過兩次太空飛行，2013 年曾在國際空間站長期逗留。本肯的妻子麥克阿瑟（McArthur）也是一名宇航員，她在 2009 年完成最后一次航天飛機(jī)維修任務(wù)。他們有一個(gè) 6 歲的兒子西奧多（Theodore）。

5 月 23 日，Demo-2 任務(wù)在佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的 NASA 肯尼迪航天中心發(fā)射升空之前，Hurley（左）和 Behnken（右）離開了尼爾·阿姆斯特朗大樓。

過去，美國宇航員也會(huì)有在任務(wù)中互相競(jìng)爭(zhēng)的情況，不過本肯和赫爾利之間的關(guān)系非常融洽，還曾互相在對(duì)方的婚禮上當(dāng)伴郎。

認(rèn)識(shí)他們的人說，在座艙中和訓(xùn)練時(shí)，他們之間的融洽關(guān)系成為了一種兄弟般的紐帶，可以使他們一邊互相開玩笑，一邊幫對(duì)方完成沒說完的話，看起來就像在說脫口秀一樣。

這種親密的關(guān)系將為他們?cè)趫?zhí)行任務(wù)時(shí)提供不少幫助。不論如何，即使 NASA 官員們也認(rèn)為這次飛行算得上有點(diǎn)冒險(xiǎn)：載人版龍飛船此前只經(jīng)歷過一次飛行。在 2019 年 3 月的一次無人飛行任務(wù)中，來自 NASA 和 SpaceX 的官員表示，飛行任務(wù)完美無缺。但很快同樣型號(hào)的飛船在與國際空間站對(duì)接后返回時(shí)遭遇了爆炸事故，為本次任務(wù)的前景帶來了陰影。

不過這次成功的發(fā)射，已經(jīng)讓人們懸著的心放下了大半。

目前這兩位航天員在國際空間站上的時(shí)間長度還未確定，美國宇航局表示，這項(xiàng)任務(wù)預(yù)計(jì)將持續(xù) 1-4 個(gè)月。

最后，如果你也想體驗(yàn)一把駕駛龍飛船與空間站對(duì)接的感覺，可以嘗試一下 SpaceX 前段時(shí)間推出的一個(gè)仿真游戲：

游戲鏈接：https://iss-sim.spacex.com/

原標(biāo)題：《SpaceX實(shí)現(xiàn)全球首次商業(yè)載人發(fā)射！馬斯克開創(chuàng)商業(yè)載人航天史》

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