星際線飛船：波音的又一個魔咒？

文/ 遲惑

2019年12月20日，波音公司的星際線飛船在眾人的期待中升空。就在人們掐著時間，計算它什么時候可以和國際空間站對接的時候，美國宇航局局長布里登斯汀卻一臉嚴肅地出現在電視畫面上，宣布飛船出了問題，不可能抵達國際空間站了。難道波音在2019年的質量問題魔咒，也傳染到了航天領域嗎？

▲ 波音回收隊正在用一個保護罩把飛船罩起來

▲ 飛船著陸后傳回的第一張照片

燃料沒了？

2019年12月20日的發射本來應當是波音的一場翻身仗。雖然推遲了3個月之久，但發射前的準備工作似乎還是比較順利的。12月17日，美國宇航局最后批準了波音的飛行計劃。看起來萬事俱備。

美國東部時間12月20日6時36分（北京時間12月20日19時左右），頂著“星際線”的宇宙神5火箭順利起飛，直奔太空。31分鐘后，船箭分離，飛船順利進入“穩定軌道”。按照設計，下一步就應該是調相，為進一步軌道機動做準備；調相完成后，要進行軌道高度和軌道傾角的微調，這個階段完成之后，“星際線”就非常接近國際空間站了，幾乎是在下面貼著它飛行，為交會的最后階段做準備；最后一個階段要進一步抬高軌道，對準國際空間站的對接口，逐步機動靠近，實現對接。

然而，飛船剛剛進入穩定軌道，還沒有到調相的階段，波音就發現參數有問題——飛船上的燃料存量低得不正常。

“星際線”上的推力器

“星際線”的推進分系統并不是波音自己的產品，而是外包給了阿羅杰特-洛克達因公司。推進艙里一共有10個與燃料相關的儲箱，其中4個存儲燃燒劑、4個存儲氧化劑，還有兩個高壓氣瓶用于供應燃料。

4個上升段逃逸救生發動機采用的是RS-88發動機的改型。RS-88原本是美國宇航局為低成本發射而啟動的發動機研制項目，采用液氧和酒精燃料。在哥倫比亞號航天飛機失事之后，美國宇航局決定回到返回式飛船的技術路線上。既然是返回式飛船，就需要考慮逃逸救生。RS-88就被洛·馬公司選用為獵戶座飛船的發射階段逃逸塔發動機。在“星際線”的研制過程中，也看中了它的快速反應和大推力優點。不過液氧不能在常溫常壓下存儲使用，不適合“星際線”的設計，于是阿羅杰特-洛克達因公司為RS-88研制了采用一甲基肼/四氧化二氮燃料的改型。推進艙的其他推力器也因此采用同樣的燃料。RS-88只用于主動段的逃逸救生，船箭分離之后，如果發生異常，就需要用20個姿軌控發動機來實施緊急再入。

但是返回艙上采用的則是另外一種推力器，是采用無水肼的單組元發動機。在正常返回場景下，要靠這種推力器來工作。

成功的返回

按照波音的說法，故障原因是船上的計時器發生了問題。按照設計，船箭分離的時刻應該設定為飛船的零時刻，姿態控制推力器和變軌推力器應該從這個時刻開始工作。但因為設置錯誤，當火箭還沒有起飛的時候，計時器就開始計時了。實際上，計時整整提前了11個小時。因此，姿態控制推力器提前開始工作，消耗了太多燃料。

▲ 飛船中的模擬航天員

▲ 即將發射的星際線飛船

到底多用了多少燃料，波音至今還沒有公布具體數字。但是按照波音的說法，剩余的燃料已經不足以支撐飛船的后續變軌和交會對接過程。如果換成馬斯克，或許會冒險嘗試一下與空間站對接，無非就是更大的失敗而已了。但波音放棄了冒險，決定讓飛船返回地面。波音的保守決定有兩種可能性:第一，波音的心靈被2019年的一連串事件沉重打擊，不敢再冒險了；第二，波音在排查故障原因時發現了更多、更嚴重的問題，真的不能再飛了。

但這個說法也讓人感到有點奇怪。姿態控制推力器到底是什么時候開始工作的？如果它提前啟動了，應該會對火箭的姿態造成影響，從而在火箭遙測信號上體現出來。但波音又表示，火箭工作完全正常。這意味著火箭遙測信號沒有異常。而且在火箭飛行期間，如果飛船姿態控制系統正在工作，飛船本身的遙測信號也會發現異常。難道地面控制人員對此完全沒有發覺嗎？這還要等波音發布進一步消息才能確認。

返回過程還是比較順利的，當飛船展開氣囊，降落在白沙靶場的沙地上之后，休斯頓的指控大廳里一片歡騰，布里登斯廷還在推特上發文表示“我非常感謝這些不可思議的人們完成了這樣的壯舉……我為參與其中的每個人感到驕傲”，就像這是一次成功的任務一樣。項目經理克林頓還對媒體表示，飛船上的生命保障分系統工作正常，飛行試驗達成了“80～90%”的目標。

然而內行人心知肚明，“星際線”的飛行失敗了。就在飛船著陸后24小時之內，波音公司董事會就開除了總經理丹尼斯·穆蘭伯格。這位1985年畢業的華盛頓大學宇航工程碩士一畢業就進了波音，歷經X-32戰斗機、YAL-1空基激光器、美國宇航局“高速客運”、“康多”大翼展無人驗證機等項目，但這些型號不是競標失敗就是無果而終。型號的不成功沒有阻止他青云直上，穆蘭伯格2015年成為波音CEO，任職至今。但2019年成了波音和穆蘭伯格本人的災年，從737MAX客機開始，波音負面新聞不斷。年底的這次宇航飛行失敗成了對穆蘭伯格的最后一擊，這位在波音干了大半輩子的老臣，終于解脫了。

對后續故事的預測

雖然總經理被轟走了，波音的問題還在。按照原計劃，下次飛行就應當是載人的。然而出了這樣的事故，2020年中期載人飛行的計劃無論如何都要調整了。

▲ 即將發射的星際線飛船準備加注燃料

▲ 降落傘展開后，通過一個提把與飛船相連

▲ 星際線飛船采用了新概念的控制臺

▲ “星際線”點火起飛，但任務沒有成功

波音有兩種選擇，一是把整個節奏向后推，歸零以后直接發射載人飛船。二是自籌資金增加一次無人發射，證明沒有問題了再發射載人飛船。如果是五六十年前那個朝氣蓬勃的波音，說不定就選第二條了。然而今天的波音公司恐怕沒有這樣的膽略和沖勁兒了，更大的可能是和美國宇航局商量，多要一點錢，多要一點時間，用更長的時間來改進流程，然后直接發射載人飛船。

或許有人會問，難道波音公司作為一個老牌航空航天企業會把航天員的生命置于危險之中嗎？這個問題似乎更應當去問一問那兩架墜毀的波音737MAX上的幾百條冤魂。波音要是像從前那樣把乘客的安全放在第一位，哪里還會造出這樣不靠譜的飛機呢？至于飛船，能不能因為這次任務失敗而得到大幅度質量改進，我們還要走著瞧。

但是對于美國宇航局來說，問題似乎還沒有那么嚴重，因為還有馬斯克這個“鋼鐵俠”走在前面。就在“星際線”迫降以后的第三天，太空探索技術公司實施了一次“載人龍”傘降試驗，取得成功。這類試驗早先就實施過了，這次試驗也是計劃當中，但大肆宣傳的意圖就有點耐人尋味。是打算給美國宇航局吃個“定心丸”，還是炫耀給波音看？也許兩者兼有之。

馬斯克的飛船雖然進度靠前，但總體來說也不算很順利。“載人龍”2019年3月返回后，在4月20日的一次試驗中忽然爆炸，場面駭人。雖然這不是在飛行中的事故，但作為載人航天器，還是要追求萬無一失的，而且“載人龍”是一種以可重復使用為研制目標的飛船。經過調查，7月，太空探索技術公司宣布問題已經查明，是燃料系統的一個閥門失效，導致氧化劑和燃燒劑在船內管道中發生混合，導致爆炸。目前問題已經歸零。按照后續安排，首次載人飛行將于2020年2月進行，兩名美國宇航局的航天員將登上這艘飛船開始自己的冒險之旅。

至于“星際線”的第一次載人飛行，估計至少要推遲到2020年年底。

▲ 著陸時，氣囊并不是完全充滿的