美國太空探索技術公司SpaceX二次載人試射

據外媒報道，美國太空探索技術公司SpaceX和美國宇航局(NASA)已經再次做好準備，試圖通過將兩名宇航員送入地球軌道來創造歷史。當地時間周三，當首次載人航天發射嘗試因天氣原因被取消時，NASA和航天迷們感到非常失望。他們已經等待這一里程碑近十年，即重新在美國展開載人航天飛行。

SpaceX周日二次載人試射，你想知道的都在這里!

圖1：NASA宇航員鮑勃·本肯(左)和道格·赫爾利準備搭乘SpaceX載人龍飛船前往國際空間站

SpaceX的下次發射嘗試定于美國東部時間周六下午3點22分(北京時間周日凌晨3點22分)。但火箭是否真的會升空，很可能再次取決于天氣情況。截至當地時間周五上午，美國軍方負責監督所有東海岸火箭發射的第45航空聯隊預測，周六發射的可能性約為50%。如果周六無法試射，第三次發射窗口將在美國東部時間5月31日下午3點(北京時間周一凌晨3點)左右，屆時發射成功的可能性略高，約為60%幾率。

NASA已經表示，如果天氣迫使兩個周末的發射嘗試都被放棄的話，SpaceX還要求6月2日星期二作為額外發射備選日期。

現在是佛羅里達州中部的颶風季節，這意味著發射官員正在應對極其反復無常的天氣條件。在經歷了周三的幾次雷雨和龍卷風警報后，天空在火箭升空時間前后開始放晴。但最終，厚厚的云層和引發閃電的風險太高，在倒計時只剩下幾分鐘的情況下，官員們最終下令停止發射。他們甚至在周三暗示，如果發射時間晚10或20分鐘，火箭可能已經起飛。

但對于這次載人發射任務來說，這是不可能的，因為宇航員將前往太空與國際空間站對接。國際空間站在地球上空約400公里的軌道上運行，時速超過2.7萬公里。這意味著，航天器將需要保持極其精確的發射時間表。從現在到周六下午，NASA和SpaceX的計劃可能隨時會改變，這取決于天氣的變化。

這也需要相當多的運氣。第45航空聯隊必須監測發射臺和大西洋大片海域的情況。如果火箭發射失敗，SpaceX的載人龍飛船需要使用緊急中止系統將宇航員送到到安全的地方，他們將降落在海洋中。這意味著，官員們必須確保著陸不會因為強烈的風暴或巨浪而變得更加危險，所以他們掃描了大片海洋，直到愛爾蘭海岸附近。該團隊還使用了包括雷達和氣象氣球在內的各種儀器，以確保火箭在高層大氣中順利飛行。

佛羅里達州中部面臨的另一個問題是：在新冠疫情期間控制涌往附近觀看發射儀式的人群。佛羅里達海灘本月早些時候開放，在SpaceX周三的首次發射嘗試期間，當地新聞媒體報道稱，盡管一系列雷雨席卷了該地區，但觀眾還是擠滿了公眾觀看地點。

肯尼迪航天中心游客建筑群周四正式重新開放，該建筑群沒有出售周三發射的任何門票。該中心的網站說，游客中心將只歡迎有限數量的人觀看發射，并將要求所有客人戴上口罩并進行體溫測試。SpaceX周六發射嘗試的門票很快就銷售一空。

為何此次發射如此重要?

美國科技大亨埃隆·馬斯克(Elon Musk)旗下太空公司SpaceX的賭注從未像現在這樣高，這將標志著歷史上第一次商業航空公司將人類送入地球軌道。NASA和航天迷們為這個里程碑已經等待了近十年。自2011年航天飛機計劃結束以來，美國就再也無法自己將宇航員送入太空。從那時起，NASA的宇航員不得不前往俄羅斯，并乘坐該國聯盟號升空。NASA購買每個座位的成本高達8600萬美元。

但NASA選擇不自己創造航天飛機的替代品。取而代之的是，它要求私營部門開發能夠安全地運送宇航員往返國際空間站的航天器。考慮到NASA以前從未外包過載人航天器的開發，這是個非常有爭議的決定。當時的想法是，商業公司可以降低成本，刺激創新，而NASA將有更多的時間和資源專注于探索更深層次的太陽系。

2014年，NASA授予了兩份合同：分別將價值42億美元的合同授予波音公司用于開發制造其星際線飛船(Starliner)，將價值26億美元的合同授予SpaceX研發制造適合宇航員使用的載人龍飛船，該航天器的貨運版本已經在往返于國際空間站運送補給。NASA此前曾為SpaceX開發貨運龍飛船投入了資金。該機構表示，波音公司收到了更多資金，因為它是從頭開始設計星空線飛船的。

波音公司最近遭遇了一次重大挫折，因為星際線飛船在關鍵的無人試飛中發生了故障。但如果SpaceX能夠完成此次發射任務，對于始終致力于推動更多商業合作的NASA來說，這將代表著重大勝利。更不用說，NASA宇航員將不再需要搭乘俄羅斯飛船的便車。

疫情期間發射是否安全?

SpaceX首席執行官馬斯克因在網上發表關于疫情的言論而受到嚴厲批評。他一再表示，他認為美國的疫情反應被夸大了，他分享了許多關于疫情威脅的錯誤信息。但根據NASA的說法，推進這項特殊發射任務既是必要的，也是安全的。NASA需要保持國際空間站正常運作，為此這個巨大的軌道實驗室需要配備足夠的人手。

NASA表示，計劃執行此次任務的宇航員已經接受了嚴格的隔離，并正在采取額外的預防措施。發射官員和任務控制人員將需要聚集在一起支持發射，但他們已經實施了額外的安全措施，比如在新的輪班開始時更換控制室，以便可以對另一個房間進行深度清潔消毒。

NASA局長吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)表示，他希望這次發射能在持續的健康危機中激發敬畏，提振普通公眾士氣。他和SpaceX首席運營官格溫·肖特維爾(Gwynne Shotwell)此前懇求公眾通過電視關注發射情況，以防止大批觀眾涌入現場導致疫情加劇。

在何處發射，如何觀看?

火箭將從佛羅里達州布里瓦德縣NASA下屬肯尼迪航天中心的39A發射臺起飛。39A發射臺可以追溯到阿波羅時代，包括支持1969年人類首次登月，那里一直是任務的起點。SpaceX目前正從NASA租賃該發射臺。

SpaceX和NASA將在美國東部時間上午11點左右開始共同主持網絡直播，他們將保持直播至少持續到載人龍飛船發射約19小時后與國際空間站對接。CNN和其他新聞網絡也將在電視和網上分享實時更新。

誰在飛向太空?

執行此次任務的是兩名NASA資深宇航員：分別是現年49歲的羅伯特·本肯(Robert Behnken)和53歲的道格拉斯·赫爾利(Douglas Hurley)。他們為NASA工作，但也與SpaceX密切合作，并接受過駕駛載人龍飛船的培訓，這款飛船將成為繼水星、雙子座、阿波羅和航天飛機之后，獲得NASA認證的、對人類足夠安全的第五款載人航天器。

本肯和赫爾利都是作為試飛員開始他們職業生涯的，他們已經駕駛超音速噴氣式飛機數百個小時。他們也都曾多次參與之前的航天飛機任務。當NASA在2018年選擇他們執行私人公司商業航天器飛行任務時，該機構延續了重用試飛員的長期血統，本肯和赫爾利被認為擁有人類航天史上突破性時刻的資格。

NASA希望將本肯和赫爾利留在國際空間站，直到下次載人龍飛船準備好送更多的宇航員執行下一次任務。兩位宇航員上周告訴記者，他們預計將在太空中度過一到三個月時間。NASA稱，他們最長逗留時間為110天。當本肯和赫爾利決定返回后，他們將再次登上載人龍飛船，在飛船返回大氣層后展開降落傘，最終降落在大西洋中。

載人龍飛船真容

這是個口香糖形狀的太空艙，直徑約為4米，配備了7個座位和觸摸屏控制。載人龍飛船和宇航員將搭乘SpaceX獵鷹9號火箭進入軌道，宇航員們將在發射當天使用空中“機組人員接近臂”登上飛船。在火箭將載人龍飛船發射到高層大氣層后，航天器將分離并啟動自己的推進器，開始向空間站機動。

載人龍飛船是完全自動化的，所以宇航員主要只需要監控系統即可，并與任務控制中心保持聯系，除非出現問題。盡管本肯和赫爾利乘坐的飛船上有幾個空座位，但他們并不打算帶額外的行李。但他們將攜帶幾件特殊貨物：一件象征性的藝術品，以及一張紀念2020年畢業生的合成照片。

在抵達國際空間站之前，宇航員們將在飛船上度過大約19個小時。載人龍飛船上確實有個太空廁所，以防萬一。不過關于它是如何工作的細節還沒有公布。但一名參與載人龍飛船項目的宇航員說，他已經看過這個設計，并說那里的條件“完全可以勝任這項任務”。

國際空間站上有什么?

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圖2：在地球上空運行的國際空間站

國際空間站已經在地球軌道上運行了20年。美國和俄羅斯是空間站的主要運營者，但多年來已經有來自19個國家的240名宇航員訪問過這里。自2000年以來，國際空間站一直在輪換宇航員，允許在微重力下進行數千項科學實驗。研究包括從人體對進入太空的反應到開發新藥等方方面面。

通常情況下，大約需要6個人駐留在國際空間站上。但現在，只有三個人，分別是NASA宇航員克里斯托弗·卡西迪(Christopher Cassidy)、俄羅斯宇航員阿納托利·伊萬尼辛(Anatoli Ivanishin)和伊萬·瓦格納(Ivan Vagner)。

此次發射成本如何?

根據NASA監察長辦公室2019年發布的一份報告，俄羅斯聯盟號飛船發射的每個座位花費了NASA約9000萬美元，過去十年平均每人約為5500萬美元。而載人龍飛船將每位NASA宇航送入空間站的成本約為5500萬美元。但這些都是基于合同的估計，該合同沒有明確定義每個座位的成本，而且只考慮了前六次任務。

促進科學和太空探索的非營利性組織行星協(Planetary Society)會的一項新分析表明，總的來說，與美國以前的載人航天計劃相比，NASA的“商業宇航員”計劃是很劃算的。

載人龍飛船安全嗎?

在每個重要的測試里程碑中，SpaceX和NASA都會對載人龍飛船進行嚴格檢查，這次任務也不會有什么不同。上周，NASA進行了一次“發射準備情況審查”，旨在確保所有利益相關者都能放心地向前推進發射計劃。

任何時候航天器離開地球都會有風險，而且沒有完美的測量方法來預測它們。在疫情期間，太空旅游和發射往火星的火箭都被視為“關鍵業務”。但NASA確實在努力：根據NASA制定的衡量標準，SpaceX被要求確保載人龍飛船發生災難性故障的可能性只有1/270。已經有無數次嘗試計算給定航天飛機任務的風險，在其執行的135次任務中，有兩次航天飛機悲劇，因此其發生致命事故的幾率約為1/68，遠高于載人龍飛船。

還應該指出的是，載人龍飛船之前的無人太空之旅給了它比其他美國航天器在允許人類登上飛船之前更多的經驗。例如，航天飛機從未進行過無人駕駛的試飛。載人龍飛船還配備了一個獨特的緊急中止系統，一旦出了問題，該系統可以將宇航員送到安全的地方。

載人發射如何影響美俄關系?

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圖3：2019年7月，NASA宇航員安德魯·摩根、俄羅斯航天局宇航員亞歷山大·斯克沃爾佐夫和歐洲航天局宇航員盧卡·帕爾米塔諾搭乘俄羅斯聯盟號飛船前往空間站

兩國官員都將他們在國際空間站上的共生關系作為冷戰后合作的典范。但自2010年代初以來，雙方緊張局勢有所升級，偶爾也會延伸到兩國的太空合作關系中。但國際空間站在其他地緣政治緊張局勢中幸存下來。美國和俄羅斯宇航員仍在密切合作。NASA官員說，俄羅斯和日本(國際空間站的另一個合作伙伴)上周都參加了對載人龍飛船安全審查的討論。

SpaceX的成功代價?

多年來，SpaceX與NASA的關系發生了戲劇性的變化。在本世紀頭十年，SpaceX最初的幾次火箭發射嘗試都以失敗告終，該公司在2008年幾乎破產，之后才設法將其早期的獵鷹1號火箭安全地發射到軌道上。在那之后，NASA抓住機會，向SpaceX授予了一份價值16億美元的合同，使用名為獵鷹9號火箭、貨運飛船將貨物運送到空間站。

自那以后，SpaceX和NASA一直密切合作。他們的合作經歷了兩次失敗的SpaceX獵鷹9號火箭發射任務：一次是在2015年，當時一枚將2268公斤重貨物運往空間站的火箭在進入軌道的途中爆炸。2016年，另一枚獵鷹9號火箭在佛羅里達州的發射臺上爆炸，摧毀了一顆價值2億美元的電信衛星。

但到目前為止，SpaceX已經發射的80多項獵鷹9號火箭任務中，絕大多數都進展順利。載人龍飛船的開發在去年遇到了挫折，當時SpaceX正在對航天器的緊急中止引擎進行地面測試，出現了爆炸性的故障。SpaceX花了幾個月的時間重新配置了載人龍飛船的設計，并在1月份的一次試飛中讓那些中止的發動機表現完美之前，讓NASA批準了它。

載人龍飛船能重復使用嗎?

SpaceX的主要目標之一就是通過可重復使用的硬件來降低將物體發射到太空中的成本。例如，空運貨物的貨運龍飛船已經被使用了多達三次。自2015年以來，SpaceX已經數十次成功安全回收獵鷹9號火箭的第一級助推器，這是火箭發射時提供初始推力的最大部件。

用于本次載人發射任務的火箭將是全新的，但SpaceX將試圖在發射后將其降落在海上無人回收船上。該公司暗示，每艘載人龍飛船可以進行多次太空旅行。

SpaceX最雄心勃勃的再利用努力將是星際飛船，這是目前處于早期開發階段的巨型航天器。馬斯克希望星際飛船的每一個部件，以及將其送入太空的巨型火箭助推器，都能重復使用。星際飛船是馬斯克SpaceX長期計劃的核心，終極目標是將人類送上火星。