龍飛船回來了，它著陸的方式為什麼一點不「馬斯克」？

這是 NASA 太空人乘坐商業太空飛船凱旋的第一次，但不會是最後一次。

白色機殼，黑色鉚釘，自帶後工業主義朋克風的 SpaceX 載人龍飛船回來了。

SpaceX 的載人龍飛船成功濺落在墨西哥灣海面上 | NASA

兩個月前的 5 月 30 日，鮑勃·本肯和道格拉斯·赫爾利，兩位 NASA 太空人成為了世界關注的焦點。他們搭乘 SpaceX 的載人龍飛船，從甘迺迪航天中心 39A 發射升空，經過 19 個小時的長途跋涉，順利抵達國際空間站。

來自 NASA 商業載人航天項目（NASA Commercial Crew）的太空人鮑勃·本肯和道格拉斯·赫爾利 | NASA

本肯跟赫爾利的主要職責，是進行任務代號為「Demo 2」的測試工作。從發射到空間站對接，再到乘坐返回艙返程，二人要對 SpaceX 載人航天系統，做全程監測。

當然，他們上天不光做相對枯燥的工作。本肯還完成了兩次太空行走，更換了空間站外部的電池。

正在執行太空行走任務的鮑勃·本肯 | NASA

赫爾利則在空間站的穹頂艙中，透過六扇明窗，用快門盡情抓拍湛藍的地球。從白天到黑夜，他把照片上傳到了 Twitter ，分享給了全世界。

道格拉斯·赫爾利在國際空間站拍攝的地球照片 | NASA

兩個月的太空漂泊無疑是漫長的。北京時間 8 月 2 日 7 時 35 分，本肯跟赫爾利操縱龍飛船與國際空間站分離。

載人龍飛船啟動與國際空間站的脫離程序 | NASA

離開空間站後，龍飛船還要在軌道上繞行 18 個小時。之後，開啟推進器，離開軌道衝入地球大氣層，期間經歷了高達 3500 華氏度的極端溫度，飛船外部隔熱板的安全性能受到了極大考驗。

啟程返回地球。這是測試中最危險的階段任務之一，大約要經歷 19 個小時的未知旅程。

假設天氣狀況不理想，NASA 和 SpaceX 會推遲載人龍飛船的脫軌點火。NASA 工作人員表示，載人龍飛船上的補給物資可維持三天。

幸運的是，兩位太空人乘坐的龍飛船順利進入大氣層，降落傘打開。北京時間 8 月 3 日 2 時 48 分，龍飛船在墨西哥灣成功濺落。

順利濺落在墨西哥灣水域的載人龍飛船 | NASA

航天，安全比酷炫更重要

不同以往 SpaceX 火箭助推器回收過程中垂直著陸的驚豔，龍飛船採用的是最傳統、最保守的飛船再入返回模式，即傘式海上濺落。

為什麼一貫「喜歡冒險」的馬斯克，會採用有悖於自己風格的保守方式來回收飛船呢？

要知道，這並非馬斯克的本意。

在載人龍飛船最初的設計方案裡，除了要滿足可復用、可回收的基本原則，採用助推器軟著陸返回的方式，也是飛船最亮眼的標配設計。這基本等同於獵鷹九號垂直著陸的技術原理和呈現效果。

載人龍飛船的原始設計是通過SuperDraco發動機點火，進行垂直著陸的。這是之前原型機測試點火的照片 | Space

不過，就當 SpaceX 在 2017 年把引以為傲的設計方案遞給 NASA 時，卻遭到了對方的堅決抵制。因為載人龍飛船的這些新功能，如果集成在一起，不確定性因素太多了。

儘管龍飛船在推進懸浮、發射中止逃生、垂直著陸等多次測試都沒有出現事故，但都未能消除 NASA 決策層的疑慮。

1986 年 1 月 28 日發射的太空梭挑戰者號，在升空後 73 秒爆炸解體 | NASA

和大多數人一樣，他們認為技術革新相比載人航天的安全性來說，顯然沒那麼重要。畢竟，NASA 被之前太空梭的兩次事故嚇破了膽，不得不做保守派。

當然，SpaceX 同樣看重保證太空人的生命安全。助推器著陸原本是 SpaceX 為載人飛船登陸火星的最好方式，但它需要從安全角度對質量做出保證。SpaceX 最終轉變了思維，取消了龍飛船助推器著陸的功能。

載人龍飛船的終版設計 Demo，取消了著陸架的設計，但依然保留了 SuperDraco 發動機的配置，用於發射時緊急逃逸功能的實現 | SpaceX

閹割後的載人龍飛船，雖依然保留著助推器，但砍掉了著陸架。取而代之的降落方案就是我們今天看到的海上傘降濺落和海上搜救。

飛船傘降濺落的返回過程，雖然在視覺上不及發射的場面震撼，但它遠遠超過了入軌發射時的難度。因為發射依靠的的獵鷹火箭，無論是運載能力還是可靠性，已在過去 3 年的高頻發射中獲得了認可。

而龍飛船的載人回收，還是頭一回。它考驗的不是火箭，而是飛船自身。

首先，載人龍飛船脫離軌道進入大氣層時，會與空氣摩擦產生巨大的熱量，最高可達 3500 華氏度。這對飛船的防熱系統是一項巨大的挑戰，當然，這也是測試的其中一項。

其次，過載環境和振動環境對船上電氣控制系統也是一種考驗，高溫將造成飛船與地球之間的通信中斷，預計將持續約 6 分鐘，因此飛船返回艙的再入角度必須要控制好。

脫離規定進入大氣層，龍飛船的返回艙會與空氣摩擦產生巨大的熱量，最高可達 3500 華氏度 | SpaceX

以往，幾乎所有的飛船都是在陸地著陸。龍飛船之所以不在陸地著陸，SpaceX 考慮到氣象風場等測量偏差導致的著陸落點偏移較大的問題。在海上著陸顯然不用擔心地面人員安全性的問題。

航天不能總是一味地追求酷炫。雖然發動機反推垂直降落能提供極佳的落點精度，但代價是對反推發動機的可靠性要求很高，一旦出現問題後果不堪設想。

最後一考

事實上，「Demo 2」執行的任務不是單單的某項測試，而是看載人龍飛船從發射到回收的整體表現。儘管這艘飛船的完美升空得到了 NASA 的官方認可，但飛船從太空返回地球的路上，還有許多風險。

在濺落前，龍飛船要用降落傘對抗地球引力，以達到平穩著陸的目的。

它有兩套錐管降落傘，在海拔 18000 英尺的高空展開，此時的飛行速度約為每小時 350 英裡。當飛船位於 6000 英尺左右的高度時，飛行速度可以將至每小時 119 英裡，然後四個主降落傘將全部展開，為飛船著陸最最後的減速。

考慮到飛船降落角度可能帶來的著陸點偏移，官方給出的降落地點，分別是彭薩科拉、坦帕、塔拉哈西、巴拿馬城、卡納維拉爾角、代託納和傑克遜維爾這 7 個佛羅裡達海岸附近的區域。

在龍飛船與國際空間站分離前的 6 小時，SpaceX 和 NASA 根據具體情況共同決定了本次首選濺落區為彭薩克拉。

SpaceX 的工作人員已先前抵達這七個降落地點，並派出兩艘救援船「搜尋者」(Go Searcher) 和「領航員」(Go Navigator) 在佛羅裡達海岸附近的墨西哥灣和大西洋海域進行搜救。

這兩艘飛船上有 40 多名來自 SpaceX 和 NASA 的飛船工程師、水上回收專家、醫療專業人員、飛船船員、NASA 貨運專家以及其他協助回收工作的人員。

最終，龍飛船在北京時間 8 月 3 日 2 點 48 分濺落墨西哥灣。兩位飛行員稱「目前很好」。

龍飛船返回艙被打撈至救援船的甲板上 | NASA

濺落髮生後，搭載 SpaceX 人員的兩艘救援船立即從主回收船上撤離。第一艘船主要負責檢查太空艙的完整性，並測試龍飛船周圍區域是否存在自燃推進劑蒸汽。一旦清理完畢，船上的人員開始為打撈飛船做準備。第二艘快船負責回收已經從太空艙脫離並在水中的降落傘。

此時，主回收船可以進入並開始將龍飛船的船員艙吊到主甲板上。一旦返回艙進入主回收船，它先是被轉移到一個穩定的位置，以便打開艙門，等待醫務人員進行初步檢查，並協助本肯和赫爾利離開飛船。

工作人員打開艙門，將兩位太空人小心翼翼從返回艙中挪出 | NASA

從飛船濺落到太空人出艙，整個過程持續了一個多小時。北京時間 8 月 3 日 4 點整，龍飛船艙門打開，兩位太空人出艙。

離開龍飛船太空艙後，本肯和赫爾利將立即被送往回收船上的醫療區進行初步評估。這一程序跟乘坐聯盟號的太空人返回地球的方式類似。

經過初步的醫療檢查後，本肯和赫爾利將立即搭乘直升機前往甘迺迪航天中心醫院，接受全套的醫療服務，最後回到德州休斯頓的詹森航天中心。

太空人本肯和赫爾利在龍飛船「進取號」（Endeavour）艙門打開後，微笑著對著鏡頭豎起了大拇指 | NASA

與此同時，龍飛船將被送回 SpaceX 公司位於佛羅裡達州的 Dragon Lair 接受檢查和處理。SpaceX 的團隊將對本次測試飛行中龍飛船的各項數據和功能表現進行評估，以完成 NASA 商業載人航天（NASA Commercial Crew）以及國際空間站項目對執行任務的飛行系統的認證。

至此，龍飛船 Demo-1 的全部任務總算圓滿謝幕了。

停泊在國際空間站的龍飛船 | NASA

SpaceX 向 NASA 證明了載人龍飛船完全有能力，作為運送美國太空人往返於地球與國際空間站的常規運輸工具。

用於執行「Crew-1」任務的 SpaceX 獵鷹9 火箭一級助推器已經在 2020 年 7 月 14 日抵達甘迺迪航天中心

接下來，SpaceX 將為即將到來的正式任務——「Crew-1」做準備。具體任務執行前，SpaceX 需要獲得 NASA 的正式授權認證。

成功的話，下一次正式飛行任務將由指揮官 Michael Hopkins, 飛行員 Victor Glover，任務專家 Shannon Walker 這三位來自 NASA 的太空人，以及來自日本宇宙航空研究開發機構 JAXA 的任務專家野口聰一組成。

正式任務的代號為 Crew-1，將依然從甘迺迪航天中心的 39A 發射臺啟程，四位機組成員預計會在國際空間站逗留 6 個月的時間。

目前，官方尚未給出下次發射的確切時間，因為完成認證大約需要六周的時間，初步預計至少要等到 9 月底。

不過現在，NASA 和 SpaceX 的工作人員應該先開瓶香檳，幹了這杯慶功酒。

51 年前的今天，阿波羅 11 號濺落，從月球成功返回。而 45 年前的今天，Apollo-Soyuz 測試項目的飛船濺落，這也是 Apollo 系列飛船的最後一次飛行。

時隔 45 年，載人飛船重回美國本土 | NASA

歷史仍在繼續創造中。

本文作者：包校千

題圖來源：NASA

責任編輯：於本一

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