儘管全球大流行依然籠罩美國(馬斯克也中招),儘管熱帶風暴埃塔橫穿佛州半島(持續影響一周),儘管前一天準備首次發射(因無法回收火箭而作罷)……但這一切都沒能阻擋載人龍飛船歷史性發射,一步登天,開啟人類商業載人航天新紀元。
發射速覽
發射時間:美東時間11月15日19:27:17(北京時間11月16日8:27:17)
發射地點:美國黃金髮射位佛州甘迺迪航天中心39A
運載火箭:全新獵鷹9號B5火箭(編號B1061.1),箭船總高65.7米
發射任務:SpaceX Crew-1 載人龍飛船首次商業飛行任務
載人飛船:全新載人版龍飛船(編號C207.1),總重6.35噸
飛船呼號:Resilience 恢復號/復原號
搭載太空人:3名NASA太空人+1名JAXA太空人:維克多·格洛弗(Victor Glover)、麥克·霍普金斯(Mike Hopkins),美國女太空人香農·沃克(Shannon Walker)、日本太空人野口聰一(Soichi Noguchi)
發射承運商:SpaceX
發射客戶:NASA
發射意義:
●這是自2011年太空梭退役以來美國重新執掌載人航天主動權第一次常態發射(DM-1、DM-2屬於試飛任務)
●這是全球首家私營發射商第一次正式發射、運營商業載人航天任務
●這是SpaceX開啟美國乃至全球商業載人航天新時代的首次正式發射
●這是NASA商業載人航天項目Commercial Crew Program (CCP)正式第一飛
●這是NASA商業載人航天項目CCP首次國際合作任務(JAXA參與合作,日本太空人野口聰一搭乘)
●這是美國航天史上第5款載人飛船、全世界第9款載人飛船首次常態發射(蘇聯東方號飛船、美國水星號飛船、蘇聯上升號飛船、美國雙子座飛船、蘇聯聯盟號飛船、美國阿波羅飛船、美國太空梭、中國神舟飛船之後)
●SpaceX正式成為NASA批准第一家商業載人航天項目認證發射商
商業首飛全流程
讓我們瀏覽一番歷史性發射的高光時刻(以美東時間為準)——
T-5小時:發射升空前5小時,四位太空人美美飽餐一頓。之後穿上史上最輕最酷的宇航套裝——SpaceX艙內太空衣。
T-4小時30分:美國太空軍第45氣象中隊發布最新天氣預報。
T-3小時:上演「雙X秀」SpaceX+Model X。四位太空人身穿充滿未來感的白色太空衣,乘坐歐翼門設計風格的白色Model X,從甘迺迪航天中心綜合大樓到39A發射臺,一路行駛14公裡。
T-2小時15分:拍硬照、揮手告別、搭乘電梯、穿越空中廊橋,進入嶄新的龍飛船。
▲T-1小時50分:四位太空人左中右分坐,指揮官麥克·霍普金斯坐在中間左手位置,飛行員維克多·格洛弗右手而坐。兩位任務專家香農·沃克、野口聰一分坐兩側。半躺姿勢,系好安全帶,啟動無線通訊,調整呼吸,讓自己進入狀態……發射前1小時50分時,關閉艙門。
T-45分鐘:SpaceX發射指揮官開始確認推進劑加注狀況
T-43分鐘:空中廊橋(發射架延伸臂)與龍飛船分離,收回
T-37分鐘:龍飛船發射逃逸系統準備就緒
T-35分鐘:開始加注火箭推進劑:高精度煤油、液態氧
T-16分鐘:開始加注二級火箭液態氧
T-7分鐘:開始冷卻一級火箭9臺發動機
T-5分鐘:龍飛船切換至內部供電
T-1分鐘:發射指揮官開始確認發射前各部門指令
T-1分鐘:推進劑艙開始加壓至發射壓強
T-45秒:SpaceX發射指揮官最後確認發射指令:GO
T-3秒:啟動發動機點火程序
T+0:獵鷹9號B1061.1火箭發射升空,開始超燃首飛
此時此刻,歷史定格在裡程碑時點:美東時間11月15日19:27:17(北京時間11月16日8:27:17)。
這是自2011年太空梭退役以來美國重新執掌載人航天主動權第一次常態發射的高光時刻,也是開啟美國乃至全球商業載人航天新時代的開啟時刻!
▲T+58秒:進入MAX-Q點(箭船頂部承受最大動態壓力,穿越最大Q點後,由於高空空氣密度減小,動態壓力逐漸減少,箭船結構承受外部應力也隨之減少,這意味著不會發生災難性故障)
T+2分37秒:一級火箭主發動機關閉
T+2分40秒:一二級分離,一級火箭進入返航模式
T+2分48秒:二級發動機啟動點火
T+7分29秒:一級火箭啟動3臺發動機,反推減速
T+8分50秒:二級發動機關閉,進入200×300公裡橢圓軌道,
▲T+8分59秒:一級火箭再次點火,為預備著陸而減速
▲T+9分29秒:B1061.1完美演繹SpaceX經典動作,一級火箭穩穩降落在距離發射場536公裡的JRTI【請看說明書】無人海上平臺上。這是SpaceX第65次火箭回收、第46次海上回收、JRTI第12次喜迎火箭回收!
更重要的是,這枚一級火箭將用於2021年春季發射第二次商業載人飛行任務Crew-2,這將是美國乃至全球載人航天首次使用復用火箭。所以這次回收火箭尤為重要,為了火箭安全回收,不惜推遲歷史性發射24小時。原本只作為SpaceX次級任務的火箭回收,這次升格為主要任務。從2021年起,NASA、美國太空軍都將採用復用火箭執行部署任務。
這意味著:火箭回收正式被NASA納入發射任務之一,未來必將成為全球航天發射的行業新標準。
▲T+12分鐘03秒:龍飛船與第二級火箭(上面級)分離,進入200×300公裡部署軌道。
T+12分48秒:龍飛船打開前錐體,進入自動飛行模式,開始獨自太空之旅。這期間繞地飛行27.5個小時,逐漸爬升至420×420公裡國際空間站運行軌道,慢慢靠近國際空間站。
從發射升空到部署龍飛船,儘管短短不到13分鐘,但這背後卻是十年磨一劍的工夫。從2010年發射第一艘試飛貨運龍飛船,到2020年載人龍飛船首次商業發射,可謂SpaceX十年磨一劍。由此開啟美國乃至全球商業載人航天的新時代。
儘管有人感覺這次任務沒有6個月前首次真人秀DM-2那樣轟動,但內在價值仍然榮光耀眼,不可小覷。
接下來……
今天順利發射後,接下來進入未來時態——
11月16日23:00左右(北京時間11月17日12:00左右),即發射升空27.5小時後(之前DM-2任務飛行19小時對接、聯盟號飛船MS-17三小時超快速對接),恢復號龍飛船開始對接國際空間站和諧號美國艙段,採用全自動對接模式。
飛船距離空間站大約220米時,萬一自動對接系統失靈,可以切換至手動對接模式,由太空人親手對接。不管怎樣,最終都會順利對接空間站。
第一次親吻的感覺總是無比美好。
11月17日1:10左右(北京時間11月17日14:10左右),正在國際空間站的NASA女太空人凱特·魯賓斯將率先打開龍飛船艙門,喜迎四名新太空人,上演歷史性太空擁抱。
兩名俄羅斯太空人也會加入熊抱之列。耐人尋味的是,這次任務背後的最大意義就在於,美國徹底擺脫俄羅斯獨霸往返國際空間站通道長達十年的獨家局面,從此恢復為美俄雙雄並舉格局。
但這一刻,太空無國界。
這四名太空人抵達國際空間站後,與目前進駐的三名太空人(謝爾蓋·裡茲科夫、謝爾蓋·庫德-斯維爾奇科夫、凱薩琳·哈裡西·魯賓斯)共同組成7人組的第64遠徵隊,開始為期6個月的太空之旅。
11月17日1:40左右(北京時間11月17日14:40左右),舉行一場天地實時交互的歡迎儀式,NASA與國際空間站共同舉行裡程碑式發布會。這一刻,榮耀不僅僅屬於空間站太空人,同樣屬於那些支持並實現首飛任務的幕後英雄們,包括SpaceX、NASA所有參與者,以及全世界航天愛好者關注者,共享商業載人航天新紀元的到來……
Crew-1任務檔案
▲這次任務徽章(Mission Patch),今年7月SpaceX正式公布。
徽章設計內涵:龍首襯託龍飛船,C1代表Crew-1,龍眼旁邊是國際空間站圖標,下方圖標順時針方向分別代表:水星、雙子座、阿波羅、太空梭美國前四大載人航天時代。這次任務代表著美國正式開啟載人航天第五個時代——商業載人航天新時代。
之所以稱這次任務為載人龍飛船商業首飛,就是因為這是SpaceX龍飛船第一次正式商業承運太空人,此前DM-1、2屬於演示任務(儘管DM-2也是NASA商業載人計劃任務的一部分)。
從這次任務開始,載人龍飛船大約每6個月一次往返國際空間站、運送NASA及其合作機構的太空人。NASA作為美國商業載人航天項目的發包人,只是任務的發包商、監管人,並非擁有、運營載人龍飛船。SpaceX作為私營承運商,提供一整套商業載人航天系統與服務。根據SpaceX公布的艙位費,搭乘載人龍飛船每人每次5500萬美元,遠低於俄羅斯聯盟號最高票價9020萬美元。
除了保證定期承運NASA等國官方太空人之外,從2021年下半年開始,SpaceX還將開啟純商業載人航天項目。
比如,聯手德州太空初創公司Axiom公理號航天公司,共同推出短期進駐國際空間站的商業太空之旅,阿湯哥等人將成為首批太空旅客。
再比如,與太空探險公司聯合推出全新路徑的私人太空遊第一飛,最早2021年底,實現4名太空遊客搭乘載人龍飛船、為期3~5天的自由太空飛行,不造訪國際空間站,而是飛到800~1000公裡的更高軌道,相當於空間站軌道高度的兩三倍。
這將打破私人太空飛行新紀錄:最高飛行高度/最遠飛行距離;這將開創雙子座時代、阿波羅時代之後人類最遠飛行距離;這將開啟全球商業載人航天新時代、私人太空旅行新航線!
▲這艘載人龍飛船呼號:Resilience恢復號/復原號。
名稱寓意:這次任務代表自2011年太空梭謝幕後,美國重新執掌往返國際空間站自主權和主動權,復原載人發射實力,恢復載人航天原力。
今年5月底NASA兩名資深太空人道格·赫爾利、鮑勃·本肯,公布了龍飛船呼號:Endeavour「奮進號」,這既是登月時代阿波羅15號指揮艙的呼號,也是18世紀英國探險家庫克探險船的船名,還是任務指揮官道格·赫爾利曾經駕駛過的太空梭呼號。
眾所周知,按照美國載人航天老傳統,搭乘每一艘載人飛船的太空人都有個「特權」,為自己的愛船取個名字(飛船呼號)。史上最出名的載人飛船恐怕就是阿波羅11號登月飛船——Columbia哥倫比亞號指令艙、Eagle鷹號登月艙。這是登月第一人阿姆斯特朗、登月第二人奧爾德林以及留守月球軌道的柯林斯一起頭腦風暴的結果。儘管傳統得中規中矩,但畢竟是在代表美國大老遠跑到月表上插旗揚威。哥倫比亞和後來的山姆大叔一樣,都是美國擬人化的象徵。而白頭鷹(白頭海雕)作為國鳥,更是美國最主要的標誌之一。
▲這款載人龍飛船還是美國第5款載人太空飛行器(水星號飛船、雙子座飛船、阿波羅飛船、太空梭之後),這也是全世界第9款載人太空飛行器(蘇聯東方號飛船、美國水星號飛船、蘇聯上升號飛船、美國雙子座飛船、蘇聯聯盟號飛船、美國阿波羅飛船、美國太空梭、中國神舟飛船之後),還是全球首款可重複使用的商業載人飛船。
▲這次任務搭載3名NASA太空人+1名JAXA太空人:麥克·霍普金斯(Mike Hopkins)、維克多·格洛弗(Victor Glover)、美國女太空人香農·沃克(Shannon Walker)、日本太空人野口聰一(Soichi Noguchi)。
這次任務是霍普金斯、沃克第二次太空之旅,野口聰一第三次太空之旅,格洛弗首次太空之行。
▲此次飛行任務的指揮官:麥克·霍普金斯(Mike Hopkins),1968年12月28日出生於密蘇裡州,現年51歲。
美國空軍試飛員、美國太空軍上校。1992年獲得史丹福大學航空航天工程碩士學位。同年加入美國空軍,服役長達28年,曾在加拿大、義大利執行過海外飛行任務。2009年加入NASA。2011年搭乘聯盟號飛船首次進入太空,太空飛行時間166天,執行過兩次太空行走。這次是他第二次執行太空任務。
2020年夏從美國空軍調到太空軍,很快他將在國際空間站正式宣誓加入美國太空部隊。這是美國太空軍成立以來首位進入太空、進駐空間站的太空軍人。
▲執行飛行任務的飛行員:維克多·格洛弗(Victor Glover),美國太空人,1976年4月30日出生於加州波莫納,現年44歲。
2007年獲得美國空軍大學飛行測試工程碩士學位,2009年獲得美國海軍研究生院系統工程碩士學位,2010年獲得美國空軍大學軍事作戰科學與藝術碩士學位。
駕駛過40多款飛機總計飛行3000小時,執行400架次航母著陸、24次作戰任務,2013年進入NASA。這次是他首次執行太空任務。
▲任務專家:香農·沃克(Shannon Walker),1965年7月4日出生於德州休斯頓,現年55歲。
獲得過萊斯大學空間物理學博士學位,多次擔任太空梭項目機器人飛行控制員。2000年擔任國際空間站技術主管,2004年成為NASA太空人,2010年搭乘聯盟號飛船首次進入太空,太空飛行時間163天。
這次是她第二次執行太空任務。
▲任務專家:野口聰一(Soichi Noguchi),日本資深太空人,1965年4月15日出生於橫濱,現年55歲。
1991年獲得東京大學航空工程碩士學位,2005年搭乘發現號太空梭首次太空飛行,成為第五位進入太空的日本太空人,2009年搭乘聯盟號飛船再次進入太空,總計太空飛行時間177天,太空行走3次,這次是他第三次執行太空任務。
後續任務
這次任務是SpaceX商業載人航天正式第一飛。去年3月發射DM-1任務、今年5月發射DM-2任務,分別屬於無人、載人兩次試飛。從這次任務開始,載人龍飛船將定期造訪國際空間站,每次任務期長達6個月,現階段每次搭載4名太空人。
從現在開始未來14個月內,SpaceX將史無前例地接連發射7次龍飛船任務:3次載人龍飛船Crew-1、Crew-2、Crew-3;4次貨運龍飛船任務CRS-21、CRS-22、CRS-23、CRS-24。
載人龍飛船商業第二飛任務Crew-2將於2021年春發射,搭載四名太空人,同樣是3名NASA太空人+1名JAXA太空人。
第二代貨運龍飛船首飛任務CRS-21瞄準今年12月2日發射。
▲從左至右分別是NASA太空人梅根·麥克阿瑟(Megan McArthur)、謝恩·金布羅(Shane Kimbrough)、JAXA太空人星出彰彥(Akihiko Hoshide)、ESA太空人託馬斯·佩斯凱(Thomas Pesquet)。
值得注意的是,載人龍飛船首飛太空人鮑勃·本肯的妻子梅根·麥克阿瑟就在其中。她同樣是一位資深太空人,曾在2009年作為STS-125任務專家,乘坐亞特蘭蒂斯號太空梭進入太空,維修過大名鼎鼎的哈勃,這也是哈勃太空望遠鏡最後一次維修任務。
這意味著:載人龍飛船在一年之內,先後搭載一對夫妻檔太空人飛赴國際空間站,讓首開商業載人航天時代的龍飛船再傳一段佳話。
另一個有趣的事實將會出現,Crew-1任務與Crew-2任務,恰好存在大約一個月的太空相逢期,從明年春(3月左右)一直到4月下旬,兩艘載人龍飛船將同時停靠在和諧號美國艙段,雙龍太空同框——龍飛船又一段佳話傳回地球……
首飛意義
這次任務背後的重要意義:自2011年太空梭退役後美國重新執掌載人航天主動權,標誌著美國再度與俄羅斯並駕齊驅、重掌往返國際空間站的雙雄格局。自2011年太空梭全部退役後,往返國際空間站的唯一通道全由俄羅斯獨家主宰。美國作為航天大國強國卻乾瞪眼、干著急,只能任由宰割。聯盟號飛船艙位費15年間幾乎飆升了400%。NASA最近又從俄羅斯手中購買今秋聯盟號一個艙位,創下歷史新高:超過9020萬美元。
要知道,NASA停飛太空梭後累計已向俄羅斯航天局支付35億美元購買艙位,這一巨資甚至超過投給SpaceX31億美元用於開發載人龍飛船。而NASA推行的商業載人航天項目——載人龍飛船艙位費只有5500萬美元,不太靠譜的波音星際飛船艙位費平均9000萬美元(波音辯駁稱不到7000萬美元)。但不管怎樣,這都是美國本土載人航天恢復原力的喊價,比起報價更重要更敏感的是國家航天戰略安全,太空要道一直卡在別人手裡的滋味,美國一嘗就是十個年頭。如今終於熬到頭了。
除了付出高昂票價外,戰略風險顯露無疑。想想看,地球上最強大的航天強國,卻無法發射自己的太空人去空間站!是不是有些反諷?正因為如此,這次龍飛船載人首飛,才顯得尤為重要!
重要意義還在於,以往有能力實現載人航天發射的俄美中都是國家項目,官方航天機構親自操辦,而新一代美國載人計劃——採用官方發包、發射商承包的商業模式。NASA首批承運商只有兩家:SpaceX、波音。SpaceX又是領銜者。波音星際飛船最早2021年上半年才能補測無載人試飛。
NASA推行商業載人航天計劃可謂非常划算,為NASA節省大約200億至300億美元。NASA局長吉姆·布裡登斯汀此前透露,扶持兩家承運商金額:波音51億美元、SpaceX31億美元,現已支付60億美元,遠低於原先載人航天「星座計劃」預算總額345億美元。
SpaceX創舉清單
毫無疑問,今天SpaceX再度成為全球矚目的焦點。從2002年成立至今,SpaceX創造過一連串叫人眼花繚亂的航天創舉——
●2008年9月28日,成功發射入軌全球首枚私營研製液體燃料火箭(獵鷹1號)。
●2009年7月14日,全球首枚私營研製液體燃料火箭成功將商業衛星送入軌道。
●2010年12月9日,成功發射入軌回收全球首艘私營研製的宇宙飛船(貨運龍飛船)。
●2012年5月25日,全球首艘私營研製宇宙飛船(貨運龍飛船)自動對接國際空間站。
●2013年12月3日,全球首家私營太空公司成功發射地球同步軌道衛星。
●2015年12月22日,全球首次實現入軌火箭陸地軟著陸。
●2016年4月8日,全球首次實現入軌火箭海上平臺軟著陸。
●2017年3月30日,全球首次重複使用、垂直回收軌道級火箭。
●2017年6月3日,全球首艘宇宙飛船(貨運龍飛船)實現重複使用。
●2018年2月6日,首次發射全球現役最強火箭(重鷹),全球首家私營太空公司將太空飛行器(特斯拉轎跑+星人)送入日心軌道。
●2019年3月2日,全球首家私營太空公司發射載人版飛船,成功造訪國際空間站。
●2019年,多次試飛全球目前唯一全流量分級燃燒發動機(猛禽),為下一代飛船星艦提供強悍動力。
●2019年6月24日,全球首次空中網捕整流罩。
●2019年11月11日,全球首次復用整流罩。
●2020年1月7日,成為全球最大衛星運營商。
●2020年5月底,成為全球首家承運太空人往返國際空間站的私營太空公司。
●2020年8月18日,首次實現一箭六次飛行六次回收的高復用紀錄。
●2020年10月底,全球最大衛星寬帶網際網路星鏈開始商業試運營。
●2020年11月,SpaceX正式成為NASA批准第一家商業載人航天項目認證發射商。
●2020年11月15日,全球首家私營發射商正式發射/運營商業載人航天任務。
……
創造新紀錄與新數據
這次歷史性發射創下一連串紀錄和數據:
●自2011年太空梭退役以來美國重新執掌載人航天主動權第一次常態發射
●全球首家私營發射商正式發射/運營商業載人航天任務
●SpaceX開啟美國乃至全球商業載人航天新時代的首次正式發射
●NASA商業載人航天項目Commercial Crew Program (CCP)正式第一飛
●SpaceX正式成為NASA批准第一家商業載人航天項目認證發射商
●NASA商業載人航天項目CCP首次國際合作任務(JAXA參與合作,日本太空人野口聰一搭乘)
●載人龍飛船第二次承運太空人(總計承運6人)
●SpaceX今年第21次發射
●獵鷹9號火箭第99次發射
●SpaceX第107次發射
●SpaceX第102次成功發射
●SpaceX連續第73次成功發射
●SpaceX第65次成功回收火箭
●SpaceX第46次成功海上回收火箭
●JRTI第12次成功回收火箭
●SpaceX在甘迺迪航天中心39A第27次發射
●美國今年第35次航天發射
●全球今年第92次航天發射:截至北京時間11月16日,美國35發(3發失敗)、中國34發(4發失敗)、俄羅斯12發、歐盟4發、日本3發、伊朗2發(1發失敗)、印度1發、以色列1發。
來源:三體引力波