新京報訊（記者 倪偉）時隔9年，美國航天員再次從本土起飛。
北京時間5月31日3點22分（美國東部時間5月30日15點22分），佛羅裡達甘迺迪航天中心，經過3天前的推遲，NASA（美國航空航天局）航天員羅伯特·貝肯和道格拉斯·赫利乘坐「載人龍」（Crew Dragon）飛船升空，前往國際空間站。
這是一次全新的旅程，首次承擔載人任務的火箭與飛船，讓美國重獲載人航天能力。自從2011年太空梭退役，美國失去載人工具，之後9年，航天員均藉助俄羅斯聯盟號飛船去往國際空間站。
獵鷹九號火箭在佛羅裡達甘迺迪航天中心成功發射「載人龍」飛船。圖/NASA
9年過去，世界航天格局已經與往日不同。此次任務也預示著多重變化，最重要的是，私營航天企業終於跨入載人航天領域。首個完成這一創舉的企業，不出意外，仍是步伐最快的SpaceX。
此次發射，也是美國接下來一系列雄心勃勃載人航天項目的先聲，包括提速至2024年的載人登月。
兩個時代的更迭：從太空梭到龍飛船
道格拉斯·赫利，這位前美國海軍陸戰隊戰鬥機飛行員，既是上一個時代的送別者，也是新時代的啟幕人。
2011年7月8日，赫利與另外3名同事共同乘坐亞特蘭蒂斯號太空梭，前往國際空間站實施補給任務。這是太空梭歷史上的最後一次飛行，30年裡太空梭飛行135次，既獲得過無數榮光，也留下了挑戰者號與哥倫比亞號失事的悲愴。
自此以後，太空梭全部退役，告別太空。
2011年7月8日，亞特蘭蒂斯號太空梭執行太空梭最後一次飛行任務。圖/NASA
如今，「老司機」赫利再次出山，參與美國重啟載人航天后的第一次飛行任務，一個人將兩個時代銜接了起來。在亞特蘭蒂斯號裡，赫利的角色是指揮官，此次任務中他的角色是掌控與發射、著陸、回收有關的操作。
任務中另一位航天員羅伯特·貝肯，也是經驗豐富的前太空梭乘員，曾於2008年和2010年兩次執行太空任務。他在太空中停留了708個小時以上，並6次實施太空行走，共計超過37個小時。貝肯此次負責交會對接、解除對接以及飛船與空間站處於對接狀態期間的各項工作。
一切順利的話，「載人龍」載著兩人飛行19個小時以後，將與空間站對接，兩人隨後進入空間站。此次任務中的「載人龍」可以與空間站合體運行110天左右，而NASA要求「載人龍」能在軌運行至少210天。
「載人龍」與國際空間站對接效果圖。圖/NASA
兩名航天員何時返回還不能確定。從最初7天短暫試飛任務，升級為30至119天正式任務，目前看來從一個月到四個月都有可能，NASA至今沒有給出最後時限。
「NASA也有點左右為難。」全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩說，一方面飛船受其半包圍體裝式太陽能電池板使用壽命限制，這種曲面電池板因受熱不均可能造成性能衰減，從而影響飛船停靠空間站的時間；另一方面，由於空間站目前只有一名美國航天員，而要完成的任務很多，所以NASA希望剛去的兩名航天員可以工作久一點，幫助完成一些複雜的出艙作業任務。
任務結束後，飛船將搭載航天員自動脫離空間站，再入地球大氣層，在佛羅裡達大西洋海岸附近濺落海中，被SpaceX的救援船打撈。
這一切流程，都在去年3月的第一次驗證任務中預演過了。當時，「載人龍」完成無人往返國際空間站，成為首個自動與國際空間站對接的美國載人飛船。
2019年3月8日，「載人龍」完成無人試驗飛行後濺落佛羅裡達州東海岸約200英裡處海面，被救援船打撈。圖/NASA
「載人龍」：新一代載人飛船的誕生
此次任務是「載人龍」飛船第二次驗證任務，也是最後一項主要試驗任務。試驗成功後，「載人龍」將拿到NASA的「牌照」，未來執行運送航天員往返國際空間站的任務。
利用迄今最安全、最先進的系統之一，SpaceX正率先幫助美國恢復載人航天能力。
從外觀來看，與以往全球各類飛船相比，「載人龍」充滿科幻感，似乎是另一個世界的產物。
「載人龍」外觀，為乘員艙和非密封艙兩艙式設計，充滿科幻感。圖/SpaceX官網
龐之浩認為，「載人龍」的設計理念非常具有未來感，改變了以往載人飛船「重功能，輕設計，無美感」的通病。例如，「載人龍」比貨運龍飛船更苗條圓潤，設計有4扇舷窗，大幅擴展了航天員視野，航天員出入飛船的進出臂也更加現代和科幻。
飛船內部設計也十分簡潔，龐之浩感覺「與特斯拉汽車內部設計很相似」。整個乘員艙看起來就像一輛豪華轎車，一共有7個真皮鬥式座椅，上層4個下層3個，採用碳纖維和阿爾坎塔拉織物材料。
連航天員的航天服，也不再是以往臃腫的模樣。航天服以白色為主調，配搭黑灰色，苗條貼身，更像是一套賽車服。據悉，SpaceX創始人埃隆·馬斯克專門從好萊塢請來服裝設計大師Jose Fernandez設計了航天服的外觀，後者曾為蝙蝠俠等超級英雄設計服裝。
執行此次任務的兩名航天員身著新型航天服。圖/NASA
更具革命性的變化在於飛船使用了大量新技術和新材料。龐之浩介紹，「載人龍」是一艘完全自動駕駛的宇宙飛船，可以實現全程自動化飛控、全自動對接空間站、全自動應急處理各項預案等，也可以切換到人工操控，受到總部飛行控制中心監控。
相比以往的載人太空飛行器，「載人龍」的信息化水平大幅提高。其操控臺由3塊可移動的大型液晶觸摸控制屏組成，是駕駛控制的關鍵，操作過程與使用iPad接近。航天服上的手套兼容觸控螢幕，航天員戴著手套就可以操作。
龐之浩認為，「載人龍」的最大特點當屬首創的新型發射逃逸系統。以往載人飛船都使用逃逸塔作為救援手段，而獵鷹9號發射「載人龍」過程中如果出現故障，飛船將利用自身8臺「超級天龍座」發動機系統進行發射逃逸。
今年1月19日，「載人龍」飛船完成了發射中逃逸試驗，飛船裝配的「超級天龍座」發動機點火，將飛船推離火箭。圖/SpaceX官網
這種集成式發射逃逸方案的好處在於，飛船具備全程逃逸能力。也就是說，如果採用傳統逃逸塔方案，飛船只有在點火後短暫時間內才能彈射逃生，再升高就無法自救了。而「載人龍」發射期間如果遇險，發動機將立即啟動，將飛船推離火箭，抵達安全地帶降落，即在上升階段任何時刻都能逃逸。
今年1月19日，「載人龍」飛船完成了發射中逃逸試驗，為「載人龍」首次真人秀做完了最後也是最關鍵的鋪墊。
載人航天復甦，NASA瞄準2024年登月
太空梭退役後，美國如何再次將航天員送入太空，一直是個尷尬的問題。
9年裡，美國只能依靠俄羅斯的聯盟號飛船，送航天員往返空間站。不過，俄羅斯的「船票」價格一路飛漲，單人艙位費已破紀錄地高達近9000萬美元，15年間幾乎飆升400%。
NASA一份報告顯示，截至2019年7月，美國航天局為美國與夥伴國航天員往返國際空間站，累計購買了聯盟號飛船70個座位，總金額達39億美元。
美國其實從未放棄重新研發自己的天地往返載人工具。在太空梭退役前的2010年，NASA就投資了5000萬美元，激勵藍色起源、波音等數家私營航天企業加入商業載人航天計劃，開發載人運輸系統。2011年，SpaceX也加入進來，NASA向4家公司授予近2.7億美元經費支持。
2014年，NASA最終選定波音與SpaceX，總共授予68億美元的訂單，用以研發載人航天運輸系統。兩家公司分別研製出了「星級航船（CST-100 Starliner）和「載人龍」飛船。
2014年，埃隆·馬斯克在SpaceX總部首次公布第二代龍飛船即「載人龍」飛船的外觀。圖/NASA
本土企業研發的飛船，將大大降低NASA的成本。NASA在商業載人航天計劃啟動之初，就給私營航天企業提出了三個要求：安全、可靠和經濟。根據去年NASA發布的一份商業載人計劃報告，按計劃，「載人龍」飛船單個艙位費只有5500萬美元，遠低於俄羅斯聯盟飛船目前9000萬美元的價格。
節省下來的資金，NASA有著更重要的用途。
從太空梭時代的「國有」體制轉向飛船時代的「商業」模式，NASA有著自己的考量。NASA希望讓私營企業接過近地軌道載人航天運輸的任務， 自己可以騰出手來，集中精力為深空探測任務研發更具高難度的飛船和火箭。
早在2004年，美國就提出了太空探索遠景計劃，計劃研發一種新型的飛船，足以將航天員送往地球軌道之外的地方。這艘飛船後來被命名為「獵戶座」，與之搭配的火箭是新一代重型火箭SLS（太空發射系統），這兩者是NASA未來載人深空探測的主力手段。
NASA宣稱，商業載人航天計劃將是一個轉折點，為未來載人飛向月球、火星乃至更遠星球的探索奠定基礎。NASA已經宣布，將在2024年讓航天員重返月球，其中包括一位女性，載人登月運用的組合就是「SLS＋獵戶座」。
不過，「獵戶座」和SLS研製進展緩慢、費用高昂，首次非載人合練已經推遲到2021年，NASA 投入的總費用逼近400億美元。
SpaceX邁開載人航天第一步，火星計劃已經啟動
SpaceX能夠成為NASA在商業載人航天領域的兩家合作企業之一，優勢非常明顯。自2012年以來，SpaceX的貨運龍飛船一直往返於國際空間站與地面，為空間站運輸貨物，迄今已經21次前往空間站。
2014年9月23日，空間站內的航天員舉起相機拍攝一艘接近空間站的貨運龍飛船。圖/NASA
「載人龍」的研發也是建立在貨運龍飛船的基礎上。「載人龍」與貨運龍飛船都採用兩艙式設計，只是上半部分不同，分別為乘員艙和貨運艙。為實現龍飛船快速從貨運艙轉換成乘員艙，除了乘員逃逸系統、生命保障系統和船載控制系統等與載人有關的特設系統外，「載人龍」乘員艙和貨運龍飛船的貨艙在結構上幾乎是相同的。
相比之下，波音的載人航天進展略顯遲滯。星際航船在2019年12月進行了首次無人測試飛行，當時出了故障，沒能與空間站成功對接。目前波音公司正計劃自費進行第二次無人駕駛試飛，希望奮起直追，在2021年之前向空間站發射載人的星際航船。
龐之浩說，美國在近地軌道的商業載人航天計劃，採用官方發包、發射商承包的商業模式，將為NASA節省大約200億-300億美元。所以「載人龍」此次任務如果成功，不僅是美國重啟載人航天的關鍵一戰，也將開啟商業載人航天新時代。
值得一提的是，馬斯克的野心並不比NASA小。「載人龍」僅是SpaceX載人航天計劃的一小步，SpaceX更宏大的星際飛船計劃（Starship）已經啟動研發，其中的火箭據稱近地軌道運載能力將超過100噸，而飛船將具備載人登陸火星的能力。
對於號稱以移民火星為終極夢想的埃隆·馬斯克，星船計劃無疑才是更重要的任務。
新京報記者 倪偉
編輯 丁天 校對 何燕