見證歷史！美國重獲本土載人發(fā)射能力

郭筱曦（北京空間科技信息研究所）

這是美國載人航天的新時(shí)代，也是商業(yè)航天的新篇章，更是將要鐫刻在史冊(cè)上的全人類共同的榮耀。

自航天飛機(jī)退役后近9年來，美國航天員第一次乘坐美國載人飛船，由美國火箭從美國本土發(fā)射進(jìn)入太空。

美國東部時(shí)間2020年5月30日15：22（北京時(shí)間5月31日03：22），美國太空探索技術(shù)（SpaceX）公司的獵鷹－9（Falcon－9）運(yùn)載火箭將執(zhí)行商業(yè)載人計(jì)劃第二次驗(yàn)證任務(wù)（Demo－2）即首次載人試飛任務(wù)的“載人龍”（Crew Dragon）飛船發(fā)射升空。約12min后，船箭成功分離，載有2名航天員的飛船飛往距離地面約400km、由16個(gè)國家共同建造運(yùn)營的“國際空間站”（ISS），約19h后成功對(duì)接。

其實(shí)早在2012年，SpaceX公司就已經(jīng)創(chuàng)造過歷史了：當(dāng)年5月，貨運(yùn)“龍”飛船與“國際空間站”成功對(duì)接，成為首個(gè)造訪空間站的商業(yè)航天器；當(dāng)年10月，執(zhí)行“國際空間站”首次商業(yè)貨運(yùn)合同任務(wù)的貨運(yùn)“龍”飛船與“國際空間站”成功對(duì)接，正式開始為政府運(yùn)營的空間站運(yùn)送貨物補(bǔ)給。這兩次任務(wù)已足夠名垂青史，但SpaceX公司并未就此停下腳步。

5月31日，載有乘員的“載人龍”飛船成功發(fā)射并與“國際空間站”成功對(duì)接，成為首個(gè)造訪“國際空間站”的商業(yè)載人航天器。這意味著世界上除俄羅斯、美國和中國外，第4個(gè)具備載人航天發(fā)射能力的實(shí)體—“馬斯克帝國”的誕生。

這條路，NASA走了10多年

2003年2月，“哥倫比亞”航天飛機(jī)在再入大氣層時(shí)解體，7名航天員殞命。而這已經(jīng)是NASA損失的第2架航天飛機(jī)和第2個(gè)7人乘組。不僅如此，在每次發(fā)射和降落時(shí)萬眾歡呼的場景背后，航天飛機(jī)計(jì)劃本身也面臨日益增多的隱憂，成就斐然的同時(shí)也有巨大代價(jià)：實(shí)際運(yùn)行的航天飛機(jī)，沒有完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷，反而因?yàn)榧夹g(shù)復(fù)雜、投資巨大，維修準(zhǔn)備期長，可靠性隨飛行次數(shù)的增加而不斷降低。警醒于災(zāi)難，時(shí)任NASA局長肖恩·奧基夫說服時(shí)任美國總統(tǒng)小布什盡早完成“國際空間站”的建設(shè)，然后退役航天飛機(jī)。

2011年7月，曾主宰近地軌道30年的航天飛機(jī)終于告別舞臺(tái)。

受航天飛機(jī)退役影響最大的莫過于美國對(duì)“國際空間站”的貨物補(bǔ)給和乘員輪換，這些年完全靠支付高額票價(jià)購買俄羅斯“聯(lián)盟”飛船座位（2020年5月最新價(jià)格約9000萬美元一個(gè)席位）來勉強(qiáng)維持。

面對(duì)現(xiàn)實(shí)后，NASA啟動(dòng)了商業(yè)貨物及載人運(yùn)輸計(jì)劃，這為NASA帶來了運(yùn)營管理模式上的巨大調(diào)整：NASA選定商業(yè)公司，由商業(yè)公司負(fù)責(zé)研制航天器和運(yùn)載火箭并承擔(dān)主要的研制資金，航天器和運(yùn)載火箭屬于商業(yè)公司，且負(fù)責(zé)計(jì)劃的整套運(yùn)營，包括總體設(shè)計(jì)、研制、制造、試驗(yàn)、發(fā)射和運(yùn)營管理等。NASA由采購產(chǎn)品轉(zhuǎn)為直接采購商業(yè)公司提供的運(yùn)輸服務(wù)，僅負(fù)責(zé)進(jìn)度、安全監(jiān)管及技術(shù)支持。NASA試圖從“探索”太空的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤巴顿Y”太空的機(jī)構(gòu)。

“載人龍”飛船成功發(fā)射后的歷史性握手（左：NASA局長吉姆·布里登斯汀，右：SpaceX公司創(chuàng)始人兼CEO伊隆·馬斯克）

2010年12月，SpaceX公司首次試飛貨運(yùn)“龍”飛船并在繞地球軌道兩圈后安全降落，時(shí)任NASA局長查爾斯·博爾登曾激動(dòng)地表示，“龍”飛船的發(fā)射成功標(biāo)志著“美國再次成為太空探索的領(lǐng)頭羊”，其重要性“怎么評(píng)價(jià)都不為過”，并表示“這些開拓者之于航天的意義正如林德伯格之于民用航空的意義。”（查爾斯·林德伯格是全世界第一個(gè)獨(dú)自完成橫越大西洋不著陸飛行的人。）

2014年9月，在向SpaceX公司和波音公司（Boeing）授出商業(yè)載人運(yùn)輸系統(tǒng)認(rèn)證合同時(shí)，博爾登局長在發(fā)表聲明時(shí)用到了之前很少用到的“愛國精神”一詞，他說：“這是一個(gè)艱難的選擇，但對(duì)于NASA和美國都是最好的選擇。高素質(zhì)的美國公司，聯(lián)合起來讓美國恢復(fù)本土載人航天發(fā)射能力，爭先為這個(gè)國家服務(wù)并結(jié)束我們對(duì)俄羅斯的依賴。我為他們所有人的創(chuàng)新能力、努力敬業(yè)和愛國精神鼓掌。”

2020年5月初，現(xiàn)任NASA局長吉姆·布里登斯汀在新聞發(fā)布會(huì)上說：“這是商業(yè)載人計(jì)劃的意義所在。這是載人航天的新一代、新時(shí)代！”發(fā)射成功后，吉姆·布里登斯汀十分激動(dòng)。

因?yàn)檩d人，任務(wù)的每一步都是創(chuàng)造歷史

本次任務(wù)航天員道格·赫爾利之子在專機(jī)上俯瞰39A發(fā)射臺(tái)

此次任務(wù)是一次試飛任務(wù)，NASA和SpaceX公司利用這次任務(wù)來認(rèn)證“載人龍”飛船的天地往返運(yùn)輸能力。

此次任務(wù)在肯尼迪航天中心39A發(fā)射臺(tái)進(jìn)行，這也是發(fā)射1981年首架次及2011年末架次航天飛機(jī)任務(wù)的發(fā)射臺(tái)。這是自航天飛機(jī)退役后，幾近荒廢的39A發(fā)射臺(tái)再次啟用并繼續(xù)用于載人發(fā)射。

航天員乘坐特斯拉Model X前往發(fā)射臺(tái)

本次任務(wù)的2名航天員乘坐同為馬斯克創(chuàng)立的特斯拉公司（Tesla）的Model X全電動(dòng)SUV抵達(dá)發(fā)射臺(tái)。此前，美國本土發(fā)射的載人航天任務(wù)都是用改裝拖車或房車轉(zhuǎn)運(yùn)航天員，這是NASA第一次在發(fā)射前用SUV車型轉(zhuǎn)運(yùn)航天員。

目前，“國際空間站”上還有1名美國航天員—第63批長期考察組指揮官克里斯·卡西迪。鮑勃·本肯和克里斯·卡西迪作為航天員辦公室前任負(fù)責(zé)人有著獨(dú)特的聯(lián)系—這是兩位前主任第一次在太空中會(huì)面；而對(duì)于道格·赫爾利來說，這是一次他與STS－127任務(wù)同事在軌道上重聚的機(jī)會(huì)。他們有可能會(huì)參與一系列艙外活動(dòng)，在空間站S6桁架上安裝新電池，激活歐洲“哥倫布”（Columbus）實(shí)驗(yàn)艙上的新硬件。他們還將取回隨首次和末次航天飛機(jī)任務(wù)飛行的美國國旗并帶回地球。

任務(wù)結(jié)束時(shí)，飛船將自動(dòng)脫離“國際空間站”，進(jìn)行為期2天的自由飛行，然后再入大氣層，在大西洋中濺落。SpaceX公司預(yù)計(jì)將在濺落1h內(nèi)將航天員送回地面。

SpaceX公司—沒有毫無準(zhǔn)備的橫空出世

自NASA啟動(dòng)商業(yè)貨運(yùn)及載人計(jì)劃起，SpaceX公司就一直是積極參與者，多次刷新商業(yè)航天歷史。短短十幾年間，SpaceX公司已發(fā)展成為NASA載人航天領(lǐng)域最重要的商業(yè)合作伙伴之一。

2002年6月，馬斯克拿出幾乎全部身家，創(chuàng)立了自己的第三家公司—SpaceX，旨在降低火箭成本和發(fā)展星際航行技術(shù)。他去到各大航空航天院校、波音公司等大型企業(yè)甚至NASA“挖墻腳”，組建了具有新興商業(yè)航天公司特點(diǎn)的科研人員團(tuán)隊(duì)。

SpaceX公司的研發(fā)始于獵鷹－1火箭，該型火箭第4次試射才獲得成功，進(jìn)而為獵鷹－9火箭研制奠定了基礎(chǔ)。2010年至今，獵鷹－9火箭已發(fā)射85次，其中83次任務(wù)取得完全成功。

本次任務(wù)的航天員（左：航天員鮑勃·本肯，右：航天員道格·赫爾利）

不僅如此，SpaceX公司多年來一直在開發(fā)運(yùn)載火箭完全、快速重用的技術(shù)，火箭第一級(jí)的海面平臺(tái)和陸地垂直著陸回收相繼取得成功，目前回收重用技術(shù)已趨于穩(wěn)定。

憑借“龍”飛船，SpaceX公司先后獲得了NASA的“商業(yè)軌道運(yùn)輸服務(wù)”（COTS）合同，認(rèn)證其貨運(yùn)能力；“商業(yè)補(bǔ)給服務(wù)”（CRS）合同，執(zhí)行業(yè)務(wù)貨運(yùn)任務(wù)；“商業(yè)乘員運(yùn)輸能力”（CCtCap）合同，認(rèn)證其載人運(yùn)輸能力。從2012年到現(xiàn)在，貨運(yùn)“龍”飛船已成功執(zhí)行19次空間站補(bǔ)給任務(wù)，連同驗(yàn)證任務(wù)，共為空間站運(yùn)送貨物43787kg。

2020年3月，SpaceX公司的“龍XL”飛船獲NASA規(guī)劃中的月球軌道空間站“門戶”（Gateway）貨運(yùn)服務(wù)合同；4月，該公司“星艦”（Starship）入圍NASA“阿爾忒彌斯”（Artemis）重返月球計(jì)劃載人月球著陸器研究合同競爭。NASA與SpaceX公司的公私合作伙伴關(guān)系從近地拓展到了深空。

第一個(gè)登上商業(yè)載人飛船的人，將和奧爾德林、阿姆斯特朗一樣成為傳奇

盡管道格·赫爾利和鮑勃·本肯這2名航天員的專業(yè)和職業(yè)背景不同，但也有一些不尋常的緣分：兩人都于2000年7月經(jīng)NASA選拔為航天員；兩人的另一半都是航天員，這兩位女航天員也是2000年7月同期選拔的；兩人首上太空時(shí)均乘坐“奮進(jìn)”（Endeavor）航天飛機(jī)，都曾2次執(zhí)行航天飛機(jī)任務(wù)，其中，赫爾利還是航天飛機(jī)末次任務(wù)的駕駛員。

作為此次任務(wù)的聯(lián)合指揮官，這兩位航天員都將在任務(wù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但各自的職責(zé)將根據(jù)其具體經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行調(diào)整。鮑勃·本肯擔(dān)任這次任務(wù)的聯(lián)合行動(dòng)指揮官，而道格·赫爾利擔(dān)任航天器指揮官。

2015年7月，這2名航天員同時(shí)被選拔到商業(yè)載人計(jì)劃“骨干”團(tuán)隊(duì)，接受通用訓(xùn)練，并在2018年8月開始參加針對(duì)此次任務(wù)的專門訓(xùn)練。作為歷史的創(chuàng)造者以及經(jīng)驗(yàn)豐富的航天員和飛行員，赫爾利和本肯會(huì)繼續(xù)在航天飛行和探索方面取得矚目成就。