馬斯克公司的龍飛船將進行首次載人航天飛行,沒有逃逸塔,返回落在...

2020-12-25 騰訊網

由馬斯克創辦的美國太空探索技術公司(SPACE X)將於5月27日進行首次載人飛行任務,將兩名美國航空航天局(NASA)太空人送入太空。上一次由美國本土出發的載人航天飛行還是在2011年7月。美國為何要重啟載人飛船的研究?SpaceX的這艘載人飛船有何特點?解放日報•上觀新聞記者專訪了上海宇航系統工程研究所技術顧問陶建中研究員。

【「美國對發展新一代飛船尤其迫切」】

進入21世紀後,以新一代飛船為代表的載人航天進入新高潮。「作為傳統航天大國的美國,對發展新一代飛船尤其迫切。」陶建中介紹。

自從1981年美國的太空梭首次發射成功後,30年間,美國的太空梭一共執行了135次任務,解決了太空人天地往返問題。美國的太空梭有250萬個零部件,比一架波音747的100萬個零部件還要多,可反覆使用。但其亦有致命性弱點:可靠性差,「挑戰者」號和「哥倫比亞」號先後爆炸,14名航天員遇難。而且太空梭的維修費用高得驚人,本來預計一次返修需花費3千萬到6千萬美元,但實際上高達5、6億美元,是一筆巨額的開支。

2011年,NASA「亞特蘭蒂斯」號太空梭搭載了4名太空人從佛羅裡達發射至國際空間站。這是美國的太空梭最後一次執行任務,之後3架太空梭被送到了博物館。

沒有了交通工具,美國的太空人怎麼去太空呢?俄羅斯的聯盟號載人飛船提供座位租借業務,美國於是先後租借了70多次,但座位票一路上漲,一張單程票從2千萬美元漲到了8千萬美元。俄羅斯有聯盟號載人飛船,中國有神舟載人飛船,美國也迫切需要研發自己的載人飛船。聯盟號和神舟飛船既不能重複使用,一次也只能搭載3名太空人,美國打算趁此機會造出可重複使用的飛船,一次可以搭載4到7名太空人。

進入21世紀後,美國載人航天實施「低軌商業化戰略」,NASA作為國家隊,把重點放在深空探測,比如載人登月、登火星計劃,400多公裡的低軌道航天業務則主要交給私營企業。2014年,波音公司和SpaceX公司分別以42億美元和26億美元的合同金額,在新一代載人飛船的競標中勝出。其中,SpaceX公司原本就有貨運飛船,只要加以改進就可滿足載人需求。不過,去年年底,由於軟體出了問題,波音公司的載人飛船與空間站對接試驗時遭遇了失敗。

【沒有逃逸塔,而在飛船外面裝了8個反推火箭】

早在創辦特斯拉汽車公司之前,2002年6月,埃隆•馬斯克就投資1億美元創辦了SPACE X公司,出任執行長兼首席技術官。2012年5月31日,SPACE X的「龍」太空艙成功與國際空間站對接後返回地球,開啟了太空運載的私人運營時代。 2018年2月7日,SPACE X公司的「重型獵鷹」運載火箭首次成功發射,並成功完成兩枚一級助推火箭的完整回收。

此次將承擔載人飛行的SPACE X龍飛船有哪些特點呢?陶建中告訴解放日報•上觀新聞記者,飛船的基本結構不變,依然可以做到貨人兩用,只是原來的密封加壓艙改為航天員座艙,而原來的非密封艙改為服務艙。

與一般的載人飛船不同,龍飛船取消了可以展開的太陽能帆板,改為服務艙表面體裝太陽能電池板。神舟飛船和聯盟號飛船都裝有逃逸塔,塔上有反推火箭,一旦遇到危險,可以供太空人逃生使用,但龍飛船沒有逃逸塔,而是在飛船外面裝了8個反推火箭,可以產生56噸推力,一旦遇到危險則利用推力把飛船拉離火箭。

至於著落方式,龍飛船本來想利用反推火箭來著落,後來這一有些冒險的方案被NASA否定,改成用4個降落傘濺落在海面上,而不用反推火箭或氣囊來緩衝。

【「此次是否能按時發射還很難說」】

「龍飛船此次是否能按時發射,還很難說。」陶建中說,本來最早計劃2017年發射,後來多次推遲發射時間。如果按計劃準時發射,載人龍飛船將於5月28日上午8時29分抵達國際空間站,並在空間站駐留8天。

陶建中介紹,載人龍飛船的幾個重要關鍵試驗都已成功完成。去年3月2日,發射了無人飛船飛行試驗,上面搭載了模擬的假人,3月3日飛船和國際空間站對接成功。今年1月19日,完成了發射過程逃逸試驗,在發射後89秒,反推火箭成功將飛船脫離了火箭;降落傘的著落試驗也成功完成。應該說載人龍飛船的關鍵技術都已突破,可以實現載人飛行試驗了。

「這是2011年以來,美國第一次用自己的飛船送太空人到國際空間站。能否安全對接空間站,返回時能否安全著落,飛船裡的生命保障系統能否發揮作用,都值得關注。」陶建中說。

相關焦點

  • SpaceX龍飛船首次載人發射成功,有哪些重要意義?
    如果發射一切順利,等火箭飛到一定的高度,逃逸塔會分離,然後丟棄。而載人版龍飛船相當於把逃逸塔集成在船身上,這樣做有什麼好處呢?如果要對比逃逸塔和這種新型的逃逸方式的區別,那可能需要一篇文章來系統介紹,這裡我們只把最關鍵的地方說一下:這種方式能夠使飛船具備「全程逃逸」的能力!
  • 龍飛船首次載人發射成功具有三大重要意義
    圖註:載人龍飛船「飛行中止測試」試驗(示意圖)熟悉載人航天的朋友,可能會留意到,無論是阿波羅登月火箭,還是我國的長徵2F載人運載火箭,在火箭頂部都有個逃逸塔。圖註:阿波羅飛船的「逃逸塔」逃逸塔的作用就是在火箭發射起始階段,如果發生意外,可以啟動逃逸塔火箭,把飛船帶離到安全的高度,然後著陸。如果發射一切順利,等火箭飛到一定的高度,逃逸塔會分離,然後丟棄。而載人版龍飛船相當於把逃逸塔集成在船身上,這樣做有什麼好處呢?
  • 首次商業載人航天發射誕生第9款載人入軌太空飛行器|飛船|太空人|...
    SpaceX載人龍飛船成為人類歷史上第9款載人入軌太空飛行器,也是繼美國水星號飛船、雙子座飛船、阿波羅飛船、太空梭後,第5款美國載人航天運輸工具。本次任務是人類首次商業載人航天發射。全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩表示,美國商業載人航天計劃採用官方發包、發射商承包的商業模式,它將為NASA節省大約200億-300億美元。
  • SpaceX載人龍飛船發射,未來會更好就是航天文明的意義
    馬斯克離在火星上種玫瑰的夢想又進了一步。北京時間5月31日凌晨3時22分,美國佛羅裡達州甘迺迪航天中心再度迎來航空史上的奇蹟,連川普也為此兩度跑到發射現場圍觀——這是自2011年美國退役所有太空梭以來,在美國本土進行的首次載人航天任務。
  • 美國SpaceX龍飛船首次載人發射成功,對中國會有不利影響嗎?
    今天凌晨,在太空梭退役9年後,美國首次使用國產火箭和飛船從本土將太空人送往空間站,目前,龍飛船已經發射成功,而且也實現了首次載人發射一級火箭回收,一級火箭十分精準地落在了海上駁船上,載人龍飛船已經與獵鷹9號二級火箭分離,並預計於北京時間今晚22時30分左右對接空間站。。此次發射似乎是在宣告美國將重回太空統治地位。
  • SpaceX載人龍飛船發射 未來會更好是航天文明的意義
    SpaceX 的獵鷹9號將載人龍飛船送至太空、二者進行分離後,便會返回地球,而載人龍飛船則會繼續前往國際空間站完成任務。這是10年以來首次在美國本土進行的載人發射,意味著美國太空飛行新時代的來臨,這一刻NASA和馬斯克都等待了很久。對馬斯克來說,太空夢的實現邁出了重要一步,更多深層次的影響則是美國載人航天新時代的來臨與太空商業化的裡程碑事件。歐巴馬2008年出任美國總統後,將太空探索的目光投向火星,對於服務於近地軌道的太空梭來說已經沒有用武之地。
  • 詳解SpaceX載人飛船返回地球全過程:這十大知識點你全知道嗎?
    本次試飛主要是為了對載人龍飛船進行各項驗證,通過評估之後,龍飛船將正式執行NASA與SpaceX籤訂的「商業載人項目」(Commercial Crew Program),預計首次正式載人飛行將在今年9月份進行,屆時將有四名太空人飛赴國際空間站。 一、龍飛船返回地球的步驟有哪些?
  • SpaceX首次正式商業載人發射升空!載人龍飛船首次正式載人飛行
    北京時間11月16日8點27分左右,SpaceX首次正式載人飛行(Crew-1)在甘迺迪航天中心發射升空,搭載四名太空人飛赴國際空間站。3位NASA航天員——麥可·霍普金斯、維克多·格洛弗和香農·沃克將與日本航天員野口聰一共同參加這次飛行。本次太空任務預計持續180天,這意味著飛船將在2021年6月才返回地球,然後經過檢修後,將繼續用於未來的載人任務。
  • 載人龍飛船發射成功,馬斯克的火星夢還遠嗎?
    執行 Demo-2 載人飛行任務的龍飛船,同樣由Space X自主研發,不過研發過程中引入了多家其它公司,均為私營公司。龍飛船於2010年首次試飛成功,2012年首次成功運輸貨物交給國際空間站,至今已經執行22次飛行任務,只有一次失敗。
  • SpaceX 載人飛船首發成功:馬斯克的理科式浪漫與載人航天的新起點
    相比於傳統俄式飛船的三艙段構型,龍飛船的集成化和自動化程度很高,就連逃逸塔的功能也集成到了乘員艙。按照設計要求,載人龍飛船能很好地適應近地軌道空間站大規模載人航天任務的需求,在經過發射、入軌、對接、再入返回回收之後,經過簡單的測試和維護,就可以快速投入下一次任務。按照設計指標,一艘載人龍飛船將重複使用 10 次左右。
  • SpaceX首次正式商業載人發射升空!一文詳解來龍去脈
    北京時間11月16日8點27分左右,SpaceX首次正式載人飛行(Crew-1)在甘迺迪航天中心發射升空,搭載四名太空人飛赴國際空間站。本次太空任務預計持續180天,這意味著飛船將在2021年6月才返回地球,然後經過檢修後,將繼續用於未來的載人任務。
  • SpaceX龍飛船發射成功:美國載人航天的輝煌與落寞
    5月23日,埃隆·馬斯克發布了這樣一條推文,此時距離SpaceX公司的載人龍飛船的發射大約還有一周時間。這次龍飛船的發射吸引了全世界的目光。首先,這是人類歷史上首次由商業航天公司執行的載人航天飛行任務。目前世界上僅有俄羅斯、美國、中國3個國家掌握了載人航天技術,在 SpaceX 的成功之前,所有載人航天項目無一不是由國家航天機構推動的。
  • SpaceX實現首次載人發射全記錄!馬斯克成功開啟商業航天新時代|鈦...
    SpaceX首次載人航天發射階段圓滿成功!這是自2011年7月太空梭「亞特蘭蒂斯號」(STS-135)退役後,美國首次使用國產火箭和太空飛行器,從美國本土將NASA太空人送往空間站。同時,這也是世界首次讓太空人乘坐私營航天公司的太空飛行器到達太空。而且,這是SpaceX公司成立18年來,首次將人類送入太空。
  • 載人龍飛船成功返回地球 完成終極測試再創歷史
    據外媒報導,美國太空探索技術公司SpaceX的載人龍飛船已經成功返回地球,並完成其終極測試,再次創造了歷史。載人龍飛船是SpaceX首艘用於載人飛行的太空飛行器。圖:SpaceX載人龍飛船成功返回地球漸落到墨西哥灣中  美國宇航局(NASA)太空人鮑勃·本肯(Bob Behnken)和道格·赫爾利(Doug Hurley)於5月30日搭乘載人龍飛船前往國際空間站,他們在那裡停留了兩個月,然後於美國當地時間周日返回。
  • Space X龍飛船載人航天成功,你知道它曾經失敗過多少次嗎?
    昨天晚上,馬斯克的第二代載人龍飛船順利對接空間站,開啟了人類航天新時代,這是首次由民營企業完成載人航天發射任務,載人航天發射任務的成功將為後續馬斯克的火星計劃以及太空遊計劃奠定了基礎,也標誌著NASA商業航天載人計劃的成功。
  • 一邊爆炸,一邊升天,龍飛船開創人類載人航天歷史,技術超越中俄
    龍飛船這次發射將兩名太空人送往國際空間站,整個發射過程由美國航天局全程直播,美國總統川普和副總統彭斯親自到場觀看,被認為是美國歷史性的一刻。據悉,本次發射是亞特蘭蒂斯號航天飛退役9年來的美國本土第一次載人航天發射,也是人類航天史上首次私人公司完成的載人航天發射,還是成本最低的一次載人發射,人類太空探索歷史因此被改寫。
  • SpaceX載人龍飛船發射成功!一文了解人類載人航天新時代傳奇
    年,美國雙子座飛船; 第五次:公元1967年4月23日,蘇聯聯盟號首次載人飛行; 第六次:公元1968年12月,阿波羅飛船首次載人繞月飛行; 第七次:公元1981年4月12日,在尤裡·加加林代表全人類進入太空整整20年的時候,太空梭實現了首次載人飛行; 第八次
  • 為了開啟人類太空飛行新紀元,馬斯克炸了一枚造價3.4億元的火箭
    飛船落入大西洋海面這次測試的載人龍飛船中並沒有真正的太空人,僅有兩個裝有傳感器的假人,用以測試通過這一飛行緊急逃逸系統脫險過程中,人體可能會經受的壓力。載人龍飛船內部的兩個「假太空人」2018年10月,聯盟號飛船發射後,一個火箭推進器發生故障,飛船內兩名來自美國和俄羅斯的太空人靠飛行緊急逃逸系統成功自救,在逃逸過程中,太空人經受了比平常高6-7倍的重力環境,最終安全著陸。而此次載人龍飛船飛船中緊急逃逸機制,則沒有讓太空人經歷這樣大的加速度,預計為正常重力的3.5倍左右。
  • 凌晨,SpaceX實現載人首飛!馬斯克曾說要「送100萬人上...
    這是自2011年美國國會和白宮提前取消美國宇航局太空梭以來,美國首次在境內將本國太空人送入太空。這標誌著有史以來,第一次有商業航空航天公司將人類帶入地球軌道。這是美國航天的一個歷史性時刻,同時,它也拉開了商業載人航天的時代序幕。背後最大的贏家,無疑是埃隆·馬斯克(Elon Musk)和他的SpaceX公司,因為這是SpaceX成立18年以來的首次載人任務,同時,也是太空狂人馬斯克「逃離地球」計劃邁出的關鍵一步。
  • 超級明星:SpaceX的龍飛船和它身上的黑科技
    圖註:載人龍飛船「飛行中止測試」試驗(示意圖)熟悉載人航天的朋友,可能會留意到,無論是阿波羅登月火箭,還是我國的長徵2F載人運載火箭,在火箭頂部都有個逃逸塔。圖註:阿波羅飛船的「逃逸塔」逃逸塔的作用就是在火箭發射起始階段,如果發生意外,可以啟動逃逸塔火箭,把飛船帶離到安全的高度,然後著陸。