科學探索:美國重啟載人航天飛行
來源:環球科學
發布時間:2021-07-02
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科學探索:美國重啟載人航天飛行

2011年,“亞(ya) 特蘭(lan) 蒂斯號”航天飛機在美國佛羅裏達州的肯尼迪航天中心著陸,結束了美國為(wei) 期30年的航天飛機時代,當時美國航空航天局(NASA)希望美國宇航員在4年內(nei) 能夠搭載私人太空飛船飛行。但是預算短缺使開發進度延後了2年,而降落傘(san) 和發射逃生係統的技術問題又將關(guan) 鍵飛行測試推遲到了2019年。等待多年之後,SpaceX終於(yu) 將要在搭載兩(liang) 名NASA宇航員的情況下,進行飛行測試了。SpaceX與(yu) 波音公司在2014年一起中標,負責運送宇航員往返國際空間站。波音公司也有望隨後在今年進行測試,盡管他們(men) 在去年12月進行的無人試飛中遇到了軟件故障。以下是NASA十年來為(wei) 重啟美國載人航天飛行做出的努力以及遭遇的起伏。

2011年7月,由NASA宇航員克裏斯·弗格森(Chris Ferguson)率領的4人小組完成了曆時約13天的空間站物資補給飛行,登上“亞(ya) 特蘭(lan) 蒂斯號”航天飛機返回地麵。他們(men) 完成了美國30年航天飛行項目中的第135次,也是最後一次任務。隨後,載人飛行任務被移交給了空間站的合作夥(huo) 伴俄羅斯。

2014年9月,波音和SpaceX贏得了開發運輸係統並運送NASA宇航員的合同。波音公司獲得了42億(yi) 美元的合同,其中包括2次試飛任務(1次無人飛行,1次載人飛行),以及6次運營任務。SpaceX也參與(yu) 了競標,並獲得了26億(yi) 美元的合同。SpaceX總裁格溫·肖特韋爾(Gwynne Shotwell)在2018年調侃說,“我不想討論如何通過運送宇航員獲利,但是對於(yu) SpaceX而言,這不會(hui) 是一項虧(kui) 本的生意。”

2015年5月,SpaceX展示了如果獵鷹9號火箭在發射台上或升空後不久發生故障,載人龍飛船(又名龍飛船2號)太空艙將如何安全逃逸。

2015年7月,NASA向SpaceX和波音公司派遣了4名宇航員:鮑勃·本肯(Bob Behnken)、道格·赫爾利(Doug Hurley)、蘇尼塔·威廉斯(Sunita Williams)和埃裏克·博(Eric Boe)。

2016年9月,SpaceX的一枚獵鷹9號火箭在發射台上爆炸,當時正值發射前,他們(men) 在為(wei) 例行的引擎點火測試加油。事故發生後,SpaceX被迫重新設計火箭燃料箱內(nei) 的壓力容器,但這同時也引發了人們(men) 對SpaceX公司的質疑,懷疑他們(men) 是否真的能在宇航員登上飛船後再為(wei) 火箭補充燃料。

2018年6月,波音CST-100星際客機緊急逃生係統在引擎測試時發生推進劑泄漏,該逃生係統的作用是在發射期間出現事故時保證宇航員安全逃逸。這次事故也使他們(men) 必須重新設計閥門。

018年8月,NASA指派宇航員執行前4次商業(ye) 飛行任務。本肯和赫爾利開始為(wei) SpaceX公司的載人龍飛船試飛開展訓練,而維克托·格羅弗(Victor Glover)和邁克·霍普金斯(Mike Hopkins)開始為(wei) 龍飛船的首次任務開展訓練。妮科爾·阿納普·曼恩(Nicole Aunapu Mann)與(yu) 博和弗格森都是新人,他們(men) 將一起執行波音公司的星際客機飛行測試。威廉姆斯和喬(qiao) 希·卡薩迪(Josh Cassada)將執行星際客機的首項任務。由於(yu) 健康原因,博退出了任務,代替他的是邁克·芬克(Mike Fincke)。

2019年3月,SpaceX的獵鷹9號執行了Demo-1任務,將一艘載有200千克物資和設備的無人龍飛船太空艙送入軌道,並首次抵達空間站。太空艙返回前在空間站停靠了5天,隨後便啟動引擎離開預定軌道,成功地通過降落傘(san) 降落到了大西洋上。最終的降落地點靠近佛羅裏達州。

2019年4月,在Demo-1任務後,SpaceX的載人龍飛船太空艙又在試驗台上發生了一次爆炸,當時正在檢驗太空艙緊急逃生係統的引擎,做靜態點火測試。

2019年11月,波音公司在新墨西哥州的一個(ge) 試驗台上發射太空艙,測試星際客機的逃逸係統。星際客機的三個(ge) 降落傘(san) 中有一個(ge) 沒有展開,但太空艙依然按計劃用兩(liang) 個(ge) 降落傘(san) 安全著陸。

2019年12月,宇宙神5型運載火箭首次將波音公司的星際客機送往運行軌道。但這是一次自動飛行任務,由於(yu) 軟件問題,星際客機出發的時間比預定時間早了11個(ge) 小時。此後燃料耗盡,客機無法與(yu) 空間站對接。星際客機在軌道上獨自繞行了2天,在測試完係統後,成功離開軌道,借助降落傘(san) 在新墨西哥州著陸。NASA和波音公司要求工程師立即檢驗星際客機的控製軟件。

2020年1月,當一艘獵鷹9號火箭在肯尼迪航天中心成功發射後,刻意將引擎關(guan) 停了84秒。這是為(wei) 了測試載人龍飛船的逃逸係統。當時,太空艙立馬點燃逃離的助推係統,離開了獵鷹9號火箭。不出所料,火箭被氣動力推開,而載人龍飛船的太空艙也打開4個(ge) 降落傘(san) ,成功降落在大西洋上。

2020年2月,執行Demo-2任務的載人龍飛船成功抵達肯尼迪航天中心,這是首次載人飛行測試。

2020年春,本肯和赫爾利接到NASA的任命,將駕駛飛船前往空間站。他們(men) 也是在航天飛機項目關(guan) 閉後,第一批駕駛美國製造的設備前往空間站的宇航員。這次飛行測試將見證由SpaceX開啟的常規載人飛行任務。

撰文:艾琳·克洛茨(Irene Klotz)

翻譯:魯智元

文章來源:環球科學


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