北京時間12月6日00:30左右,美國宇航局(NASA)獵戶座飛船在經歷4.5小時試飛後安全返回在太平洋的著陸區,標誌著人類40多年來飛行距離最遠的載人飛船測試取得成功,美國媒體認為,這一成功甚至超越阿波羅時代的榮耀,此次飛行中,「獵戶座」的隔熱、航天電子、防輻射等設備措施的可靠性接受了檢驗,為未來飛往更遙遠深空奠定基礎。人類也由此進入了「火星時代」。
「與參與阿波羅計劃的人一起開始這個項目」
「獵戶座飛船載人飛行預計將在2015年進行,」NASA媒體官員布蘭迪·迪恩女士對新京報記者表示,獵戶座飛向火星的計劃大概在本世紀30年代進行。
6日,隨著成功降落在加州海岸外的太平洋著陸區,獵戶座飛船完成了它飛向火星目標的第一步。雖然此次飛行沒將任何一名太空人送上天,飛行時間只有4.5小時,但獵戶座此次成功發射返回地球意義非凡。
「我們與那些曾經參與阿波羅計劃的人一起開始這個項目,這是第一次我們終於為自己這一代人真正做出一些成就」,負責獵戶座飛船研製的洛克希德·馬丁公司項目經理邁克·霍斯在發布會上一時哽咽。
據美國媒體報導,此次試飛的最大高度距離地面5800千米,是國際空間站距離地面高度的15倍,比40年來任何載人太空飛行器飛行的高度都要高,自1972年「阿波羅」17號從月球返回後,從沒有載人飛船飛得這麼遠。
這是NASA在太空梭之後所研製的首個新型飛船,相比曾經的阿波羅,迪恩介紹說,「獵戶座」的外形與阿波羅錐形太空艙相近,但體積更大,可以容納6個人,阿波羅只有3個人,相比阿波羅的月球目標,獵戶座則是向更深層空間探索的飛船,採用了一種新型隔熱科技,使太空人從深層空間返回時能夠在船員艙中更加安全。
不僅如此,獵戶座的性能還遠遠高出目前私人太空公司開發的太空飛船,迪恩表示,波音和SpaceX太空探索科技公司正和NASA一起研發可以搭載太空人去國際空間站的飛船,這種飛船還不能用於探索深層太空。
兩次穿越「鬼門關」
獵戶座計劃歷經將近10年時間,一波三折,甚至差點被美國總統歐巴馬取消,發射前不久,還曾因運載火箭的燃料系統出現故障而推遲首飛時間。
「我一直在擔心解體過程中、燃料系統可能出現一些問題,但一切進行得順利,並將獵戶座準確送入軌道,這太非同凡響了。」邁克·霍斯表示。
研發團隊的擔心並非杞人憂天,今年10月,天鵝座運輸飛船升空6秒後爆炸,使美國私人航天事業遭受重擊。此次獵戶座試飛耗資約3.7億美元,使用1200個傳感器來記錄數據,肩負載人航天艱巨任務。「我們將最艱難的情況都綜合考慮到獵戶座4.5小時的飛行中,我們做好了應對失敗的準備。」迪恩表示。
據NASA提供給新京報記者的試飛評估報告顯示,由於獵戶座是下一代飛行器,可以搭載太空人去深層太空,因此需要達到足以返回地球的高速和耐熱性,以及抵禦輻射的能力。NASA在測試中將飛船距離地面高度設定為約5800公裡,目的是模擬從深空返回時的真實環境,因為從這樣的高度返回地球產生的熱量相當於從月球軌道返回所產生熱量的80%,能讓工程師們了解獵戶座飛船所使用的隔熱罩是否能經受考驗。
獵戶座的試飛全過程驚心動魄。負責獵戶座導航的科學家凱利·史密斯表示,發射後,獵戶座被推入地球軌道,這時獵戶座會拋棄發射中止系統,這一安全系統用來應對火箭在上升過程中出現的問題,能幫助飛船和太空人脫離險境。
「當獵戶座環繞地球第一圈時,位於休斯敦的任務控制中心會監控飛行過程」,史密斯介紹,當獵戶座穿過印度洋時,地面將失去與獵戶座的聯繫,這是計劃之內的,與獵戶座之間的信號連接是通過衛星實現的,這次失聯只是暫時的,獵戶座將會繼續接收和處理數據。
環繞地球第一圈結束,「火箭上層裝置再次點火就像坐著過山車一樣,要經歷一個大爬坡,」史密斯表示,「這是我們期待很久的,這一次獵戶座將達到距地球5800公裡的地方」。這也達到了獵戶座整個旅程中最驚險的部分之一,它要穿過危險的範艾倫輻射帶,這裡的輻射甚至能傷害導航系統以及攜帶的電腦和其他電子設備,獵戶座從發射到返回地球要經過這個鬼門關兩次,史密斯介紹說,「獵戶座的保護裝置能穿透輻射,與此同時獵戶座攜帶的傳感器會記錄輻射強度,我們會研究這些數據,幫我們今後實現載人飛行」。
獵戶座重新返回地球時,將面臨高速下降所產生熱量的挑戰,以20000英裡/小時的速度飛行,這時溫度相當於火山熔巖溫度的兩倍。「這是整個飛行過程中最危險的部分,控制中心會監控所有數據,而之後地面會再次和獵戶座短暫失聯」,史密斯說,獵戶座的保護裝置要承受像來自地獄一樣的衝擊力,與此同時,獵戶座的電腦還要使其保持沿著正確路徑下降。
「探索深層太空,最重要的是合作」
NASA已成功回收獵戶座,並將全面分析其帶回的數據,為載人飛行計劃做準備。
獵戶座的最終目標之一將是載人飛向火星。迪恩透露,獵戶座的第一次載人飛行任務預計在2021年實現,那時將會使用全新的火箭——太空發射系統。2015年時,NASA將準備送太空人乘坐獵戶座前去一個穩定圍繞月球軌道旋轉的小行星。至於何時飛往火星,會在本世紀30年代左右進行。
對於外界擔心獵戶座的成功會帶來新一輪太空競賽,迪恩表示,探索太空最重要的是合作,國際空間站的成功就證明了這一點,在獵戶座項目上,NASA就和歐洲航天局進行合作,而在今後探索深層太空過程中,我們會看到越來越多的合作。(王曉楓)