美東時間8月2日下午2時48分,SpaceX 載人龍飛船成功返航,以「海面濺落」形式降落在墨西哥灣。
美國東部時間8月2日下午2時48分,載有 NASA 太空人 Bob Behnken 和 Doug Hurley 的「龍飛船」結束了為期兩個月的國際空間站任務,在佛羅裡達州 Pensacola 海岸的墨西哥灣降落,標誌著有史以來首次商業載人航天項目的圓滿成功。
推特 @SpaceX:成功降落確認,歡迎回到地球!
這是龍飛船的首次載人飛行。在此之前,「龍飛船」已經在國際空間站和地球之間運送了21次物資,其中還包括9次返回任務。
而它的首次載人發射和安全返回,讓鋼鐵俠馬斯克再一次創造了航天歷史,完成了「不可能的事」
龍飛船載著兩名太空人於8月1日重返地球
在空間站停留了63天之後,龍飛船載著兩名太空人於8月1日與國際空間站脫離,開始重返地球。
大約飛行19小時後,龍飛船開始執行脫軌程序,進行約 11 分鐘的點火減速,重新進入地球大氣層。最終在墨西哥灣海域濺落在大西洋上。
在長達2個月的任務中,SpaceX 載人龍飛船完成了基本的空間站對接任務、安全實現了載人往返國際空間站,太空人也在這期間進行了多達4次的太空行走任務。
事實上,直到飛船離開空間站,NASA 也還未定下飛船最終進入大氣層、返回地球的具體時間。為了確保任務能夠最終順利完成,NASA 在最初的計劃中設置了 7 個海域作為備選的降落地點,而具體的濺落時間也需要根據具體的天氣而定。
也正因此,飛船在離開空間站前已經帶足了 3 天的食物和水,為長時間的歸家之旅做足了準備。
除了太空人和必要的補給,飛船裡還裝著此前帶上空間站的兩個人偶,以及一面見證了美國載人航天諸多歷史的國旗。
馬斯克出現在地面控制中心關注龍飛船返回
火星手持透鏡成像儀(以下簡稱 MAHLI )功能相當於龍飛船最終安全返回,意味著 SpaceX 在載人飛船的開發中達到了新的裡程碑,正式完成了試驗階段的所有任務。
SpaceX 和 NASA 計劃在今年9月進行新一輪的載人發射任務,將4名 NASA 的太空人送上國際空間站執行太空任務,那也將是載人龍飛船在完成所有試驗後,開始執行正式的商業載人飛行任務。
載人飛行的最終考驗
作為整個飛行任務的最後一環,載人飛船在重返地球進入大氣層時,迎來最為驚險、刺激的挑戰。
馬斯克自己也說過,重返大氣層是他「最大的擔憂」。
重返地球詳細過程
飛船在下落過程中的極端速度、與空氣摩擦帶來的高溫是對飛船的一大考驗,也是飛船返回過程中最危險的部分。
飛船返回的第一關是角度精準。當飛船在地球上方飛行、未進入大氣層的時候,需要找到合適的角度 「鑽」 進地球周圍包裹的大氣層。
飛船高度降低的過程,也是重力不斷增加的過程,如果再入角度過於陡峭,高度下降速度過快,可能直接影響太空人的生命,巨大的空氣阻力也可能威脅飛行器本身的安全。
而如果角度過小,飛船則可能在短暫接觸大氣層後,被大氣層 「彈」 出去,回到地球軌道,意味著返回地球失敗。
找好再入角度,龍飛船將以每小時2.8萬公裡(每秒7.5公裡)的速度衝進大氣層,這是音速的20多倍。在這樣的速度下,飛船周圍空氣會被極度壓縮、升溫。
鮑勃 · 貝肯和道格 · 赫爾利執行太空行走任務
在進入大氣層之後,飛船需要藉助與空氣的摩擦力,在短短幾分鐘內將速度從降至每秒數百米。
雖然這個過程沒人能看到,也沒有設備能將其記錄下來。但從理論上說,飛船在這個溫度下飛行,高溫將讓飛船開始發光發亮,像個大火球一樣砸向地球。
而人類太空人就坐在這樣的 「大火球」 當中,與數千度的高溫相隔一個飛船的外壁。SpaceX 採用了最新型的 PICA-X 材料作為隔熱罩,在數千度的高溫中保障艙內的環境安全,在此前的無人測試飛行裡,經歷了再入大氣層的飛船,外觀看起來像是燒焦了一般。
雖然看起來很漂亮,但這個發光現象帶來的威脅不僅僅是高溫,還會讓整個飛船陷入斷網的狀態,這是真正的「飛行模式」。
在龍飛船的降落傘環節,SpaceX 進行了有意的冗餘設計,共四個降落傘,只要其中三個同時展開即能保證最終降落的安全性。
與此同時,SpaceX 在飛行前已經對降落傘進行了數十次測試,保證飛船最終的安全降落。
從國際空間站帶回了一面美國國旗
為了紀念美國載人飛船重返美國領土,Behnken 和 Hurley 從國際空間站帶回了一面美國國旗,這枚旗幟在國際空間站度過了9年時光。
2011年,最後一批太空梭機組人員離開時留下了它,並要求只有下一批從美國本土升空的太空人才能取回旗幟。
Doug Hurley(前排右一)手持美國國旗
飛船安全濺落在海面的一刻,意味著 SpaceX 首次載人飛行任務順利結束,同時也意味著 SpaceX 最終在與波音的商業載人飛船競賽中取得了最終的勝利。
在曾經的太空梭退役後,美國為了重新開發載人飛船,重獲載人飛行能力,NASA 在2010年啟動了「商業乘員開發」(CCDev)計劃,資助數家公司開發載人飛船。
在這項計劃的後期,SpaceX 和波音最終走到了最後,在開發商業載人飛船方面處處較勁。
而當年 NASA 官方為了增加競爭的趣味性和象徵意義,還宣布第一個將太空人送上國際空間站的公司將會得到一份大禮——一面美國國旗,這當然不是一面普通的美國國旗,而是一面見證了美國載人航天幾十年發展的珍貴紀念物。
除了載人航天之外,SpaceX 比較著名的還有衛星網際網路業務——星鏈計劃。
該公司計劃在2019年至2024年間在太空搭建由約 1.2 萬顆衛星組成的「星鏈」網絡,為全球用戶提供低成本的網際網路連接服務。
2020年6月13日,SpaceX 順利完成「星鏈」計劃第9次發射任務,用一枚「獵鷹 9」火箭將61顆衛星送入太空。
摩根斯坦利7月20日公布的一份報告顯示,如果「星鏈」計劃成功,SpaceX 的最終估值可能高達1750億美元。
講在最後
為什麼一家民營公司可以在航天領域做得如此成功?很多人從很多方面討論過這個問題。
有人認為,這要歸結於 SpaceX「自下而上」的商業模式。政府主導的項目往往會受到經費的限制,因此存在不可持續的問題(經費被切斷,項目就會停)。
而且,這些項目沒有經過市場的打磨,成本往往居高不下。而市場主導的開發模式可以不斷迭代技術工具,不斷擴張的模式保證了這個過程中底層的可持續性,因此可以用市場的收入來支持進一步的發展。
客服:小睿
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