圖片來源：Pixabay

排除最後的技術故障及天氣原因，搭載了兩(liang) 名宇航員的飛船將在美國東(dong) 部時間5月27日下午4:30左右在美國佛羅裏達州的肯尼迪航天中心發射。這艘飛船將開往國際空間站（ISS），但其真正意義(yi) 將被載入史冊(ce) ：這將是美國自2011年發射最後一班載人宇宙飛船之後，第一艘從(cong) 美國發射的載有美國宇航員的航空飛船，也是第一艘商用的載人宇宙飛船和火箭。

自上一次人類飛往太空之後，世界各方麵已然發生了翻天覆地的變化。最明顯的是，即使美國和俄羅斯都將航空航天事業(ye) 從(cong) 政治中分離出來，但美國和俄羅斯之間的關(guan) 係已經出現裂痕。美俄兩(liang) 國間航空航天事業(ye) 的合作關(guan) 係依然非常緊密，NASA的宇航員會(hui) 搭乘俄羅斯的聯盟號運載火箭前往國際空間站。用於(yu) 維持生命的加壓服也有了改進：此次發射任務的兩(liang) 名宇航員，NASA老兵Robert Behnken和Douglas Hurley，將不再穿著代表航天飛機時代的熒光橙宇航服。取而代之的是一套光滑的單色連體(ti) 衣，新版本將更輕便，更易於(yu) 操作，也更美觀。和此次任務的龍之隊太空艙和9號獵鷹可重用火箭一樣，宇航服也是由航空航天公司SpaceX來設計和生產(chan) 的。被取代的，還有老舊的“Astrovans”——這種改裝的房車在過去的半個(ge) 世紀裏穿梭於(yu) 宇航員總部和發射台，接送NASA宇航員。這一次到示範任務2 (Demo-2)試飛發射台的路程，將由SpaceX的姊妹公司特斯拉負責——Behnken和Hurley將乘坐時尚的Model X全電動運動型多用途車到達發射火箭。

美國航天飛機事業(ye) 將開啟一個(ge) 全新的時代，聯邦政府正在尋找一種更經濟、更安全、更可靠的渠道來發射火箭——不是通過直接組建和指揮一個(ge) 大型的宇宙飛船艦隊，而是將稅款用於(yu) 私營企業(ye) 提供的發射服務。在此之前，全世界的航空航天項目都是基於(yu) 國有的、政府組建並指揮的航天局。如今，通過商業(ye) 載人計劃——2000年代中期開始的“商業(ye) 軌道運輸服務計劃”的一個(ge) 後續——NASA已經變為(wei) 從(cong) SpaceX公司手中購買(mai) 座位和艙位了。這樣的戰略將會(hui) 為(wei) 航天局節省大量資金用於(yu) 私營企業(ye) 目前無法涉足的項目，比如外太空的探索和革命性科學任務。

聯邦政府希望其在經濟、安全、可靠的太空運輸工具上的投資可以刺激更快速的創新，並為(wei) 經濟增長創造嶄新的機會(hui) 。這一策略在商業(ye) 衛星工業(ye) 的發展已有前例，而這一行業(ye) 的價(jia) 值截至2019年已經超過2770億(yi) 美元，很大程度上要歸功於(yu) 政府在初期投入的大量經濟支持。“商業(ye) 載人計劃是NASA的一次大膽試驗，探索商業(ye) 公司是否可以完成這樣的工作。”前航天項目經理，現特殊航空服務（Special Aerospace Services）工程公司顧問Wayne Hale表示。

自2010年商業(ye) 載人計劃啟動開始，NASA已經向該計劃傾(qing) 注了82億(yi) 美元。波音公司和SpaceX公司接收了大部分的資金，並在2014年分別獲得了開發和飛行服務合同。NASA商業(ye) 飛船主任Phil McAlister表示，這種商業(ye) 合作的方式為(wei) NASA節省了200至300億(yi) 美元的資金，否則，這筆巨款將會(hui) 在傳(chuan) 統合同模式下用於(yu) 新載人等級火箭和航天器的開發。

NASA主席Jim Bridenstine認為(wei) ，Demo-2試飛任務是證明政企合作商業(ye) 模式在節省開支上麵的巨大成功的最後一步。“這不僅(jin) 能夠讓我們(men) 到達月球，還可以是可持續地，用可以重複利用的著陸器到達月球，”他在近期的記者招待會(hui) 上表示。“所有這些努力的最終目的，是到達火星。”

由科技企業(ye) 家、特斯拉首席執行官Elon Musk建立並經營的SpaceX公司花了相當長的時間來學會(hui) 如何同NASA合作——同樣，NASA也花了相當長的時間學習(xi) 和SpaceX公司合作。但在2015年6月28日獵鷹9號火箭爆炸，毀壞了一艘即將飛往國際空間站的貨運飛船之後，兩(liang) 者的合作變得緊密起來。事故發生後，SpaceX公司在NASA找到了可以依靠的強有力的技術支持。

“最開始的時候，合作雙方都有很多東(dong) 西需要學習(xi) 。對於(yu) SpaceX公司來說更是如此，因為(wei) 他們(men) 從(cong) 來沒有過和NASA合作的經驗，甚至也沒有和波音公司合作過，”NASA航空航天安全谘詢小組組長Patricia Sanders表示。“這是對需求的另一種全新的定義(yi) 。他們(men) （SpaceX公司）提出的標準NASA不一定能夠理解和接受。他們(men) 把要求發給NASA，NASA再發回來修改，他們(men) 修改好再發回來。合作雙方都在努力了解對方。”

對於(yu) NASA來說，接受SpaceX這種科技創業(ye) 公司的企業(ye) 文化熏陶同樣需要一個(ge) 適應的過程。“硬件設施過硬，你就有能力學得很快了——比如大量的飛行測試材料，以及可以不考慮可行性就一次接一次地進行測試，”NASA工程師John Posey如是說，Posey負責監督龍之隊太空艙的設計和性能。“正因為(wei) 這是一個(ge) 合作關(guan) 係而非傳(chuan) 統的承包商客戶關(guan) 係，我們(men) 負責設計且領導他們(men) 的工作，我們(men) 總是盡力避免類似‘哦，我們(men) 從(cong) 來沒有這樣做過’或者‘我們(men) 更想這樣做’的言論。我們(men) 嚐試著把我們(men) 在航天器項目以及其他項目的所學應用到日常溝通中，比如說‘如果你們(men) 選擇這個(ge) 方法的話，你們(men) 可能需要注意這個(ge) 地方’。”

“跟上SpaceX的節奏也是我們(men) 在NASA收到的最難的工作任務了，”Posey補充道。“我覺得我還很年輕——我今年39歲，但這些同事們(men) ，大部分都隻有我一半的年紀，所以他們(men) 能完成的工作比我多太多了。”

NASA的商業(ye) 載人計劃自它艱難起步以來，已經走過了十年的風雨曆程，起初NASA授予了五個(ge) 公司（不包括SpaceX）價(jia) 值五千萬(wan) 美元的研發合同。到2014年9月，NASA已經對政府和私營企業(ye) 的合作模式有足夠的信心，並對SpaceX和波音公司的太空客車合同投入了總價(jia) 68億(yi) 美元的資金。他們(men) 的希望是至少其中一家公司可以在2017年之前在國際空間站飛行員擺渡飛行中取代俄羅斯的地位。

SpaceX和波音公司在技術上遇到了障礙，所以將載人試飛分別推遲到了2020年和2021年。前者在獵鷹9號火箭的試飛中遇到了兩(liang) 次事故，包括一次發射台爆炸事故，導致了對火箭增壓係統的重新設計。然後，在2019年4月，就在龍之隊飛船具有裏程碑意義(yi) 的無人試飛的一個(ge) 月之後，SpaceX遇到了另一個(ge) 挫折：龍之隊飛船在佛羅裏達州靜態點火的測試中爆炸。

與(yu) 此同時，由於(yu) 2019年12月首次軌道飛行失敗，波音CST-100星際線的軟件認證及品質升級被迫暫停。一個(ge) 計時上的差錯導致飛行艙無法到達空間站，該任務也提早了四天結束。波音公司現在計劃在今年年底重複無人試飛試驗。搭載波音公司的Christopher Ferguson、NASA的Michael Fincke和Nicole Aunapu Mann的載人試飛將在2021年完成。

隨著NASA對聯盟號火箭的支付即將告一段落，這些延期導致了國際空間站上人力資源的不足。5月，NASA和俄羅斯達成協議，在2020年10月即將發射到國際空間站的聯盟號上，將一名俄羅斯宇航員替換成一名NASA宇航員，來應對SpaceX和波音公司後續可能發生的更多延期。這個(ge) 舉(ju) 動可以保證國際空間站上至少有一名美國宇航員。11月將標誌著人類在空間站上連續駐守了20年。

即使技術問題大大減緩了NASA商業(ye) 載人計劃的節奏，NASA官員仍然堅持這些延期是會(hui) 有回報的，最終在試飛完成之後，商業(ye) 載人計劃將有助於(yu) 簡化進一步執行任務的可重複利用機艙的認證程序。這些延期同樣也給NASA及其宇航員團體(ti) 以外的個(ge) 人和機構更多的時間，利用NASA的商業(ye) 載人計劃投資基金，來發展他們(men) 自己的具有野心的太空飛行壯舉(ju) 。例如，SpaceX的主席和首席運營官Gwynne Shotwell表示，演員湯姆·克魯斯已經有計劃在明年獵鷹9號火箭發射時，乘坐龍之隊飛船前往國際空間站。

SpaceX還和Axiom Space公司簽有協議，旨在開發一個(ge) 附加於(yu) 國際空間站的商業(ye) 模式；SpaceX和Space Adventures公司也有商業(ye) 合作，後者曾經代理了八次搭載俄羅斯聯盟號太空艙前往國際空間站的旅遊。日本企業(ye) 家Yusaku Maezawa已經為(wei) SpaceX的下一代星際飛船繞月包機旅行支付了定金，該飛船目前正在德克薩斯州布朗斯維爾附近進行開發。

在4月，NASA決(jue) 定在星際飛船項目投資1.35億(yi) 美元，來驗證該係統是否能在2024年——根據特朗普政府要求的加急計劃——用於(yu) 將兩(liang) 名宇航員送至月球表麵。和NASA一樣，月球作為(wei) 目的地同樣也在SpaceX的目標範圍內(nei) 。但Musk建立SpaceX是為(wei) 了開發用於(yu) 在火星上建造和運營一個(ge) 城市所需的科技。Demo-2將成為(wei) SpaceX的第85次獵鷹9號發射試驗，以及第一次載人試飛。

“沒有NASA，我們(men) 絕不可能走這麽(me) 遠，就像一句老話所說，我們(men) 是‘站在了巨人的肩膀上’，”Musk表示。“而且如果沒有經曆龍之隊飛船的研發，我們(men) 也不可能開發出星際飛船。”

作者：Irene Klotz，《航空周刊與(yu) 空間技術》的太空板編輯。

翻譯：劉天興(xing)

審校：郭曉

引進來源：科學美國人

引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/back-in-business-nasa-is-set-to-return-to-human-spaceflight-with-historic-spacex-launch/


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