機器之心報道

　　北京時間 5 月 31 日凌晨 3 點 22 分，在佛羅里達卡納維拉爾角，全球最大的載人航天飛船「龍」載著宇航員成功上天了。

　　這是自 2011 年航天飛機停止運行以來，9 年來首次有宇航員搭乘載人飛船從美國本土升空。由航天員 Bob Behnken 和 Doug Hurley 組成的小隊，踏上了前往國際空間站的旅程。

　　在全球矚目之下，載人龍飛船在升空約 2 分鐘后完成一級火箭分離，9 分半鐘后一級火箭成功降落海上平臺著陸回收。在第 12 分鐘成功按計劃與火箭二級分離，標志著商業載人飛船第一次測試的一切順利。

　　「這是一個新的時代，航天飛行從此翻開了新的一頁。」美國宇航局 NASA 主管 Jim Bridenstine 說道。全世界目睹了這一歷史性時刻。

　　「也許這是一個讓美國人停下來抬頭看一看的機會，看一下這一光輝燦爛、充滿希望的時刻，看看未來是什么樣子。讓大家看到美利堅合眾國即使在困難時期也可以做出偉大的事情。」Jim Bridenstine 說道。

　　12 分鐘的歷史性時刻

　　按照原計劃，龍飛船的首次載人試飛時間是美國東部時間 5 月 27 日凌晨 4 時 33 分，因天氣條件不利，發射任務在最后一刻宣布推遲。接下來的發射窗口是 5 月 30 日下午和 31 日下午。

　　美國東部時間 5 月 30 日下午，發射流程重啟，Behnken 和 Hurley 身著 SpaceX 的定制加壓服再次前往位于佛羅里達州卡納維拉爾角的 NASA 肯尼迪航天中心發射臺。半個世紀之前，這個發射臺還承擔過阿波羅登月飛船的發射任務。

　　送他們前往現場的是一輛貼著 NASA 標志的白色特斯拉 Model X：

　　這次發射行動的代號為 Demo-2，SpaceX 的獵鷹 9 號火箭站在了美國肯尼迪航天中心 39A 發射臺上，這也是當年載人登月火箭土星五號的發射平臺。

　　到達發射臺現場后，二人乘電梯前往獵鷹 9 號火箭的頂部，穿過一個懸空走廊，抵達龍飛船入口：

　　隨后，Behnken 和 Hurley 爬進太空艙并關閉艙門，之后是加注液氧環節。這一點曾經引起了很大爭議，在航天飛機運行時期，將燃料裝載到航天器中被認為是具有危險性的，因此一般會在宇航員登機之前就完成，但 SpaceX 選擇在發射前半小時加油，使用了一種低溫推進劑來提高飛船的性能。

　　鑒于美國當下的新冠大流行狀況，NASA 已事先向公眾呼吁「最好是在網絡上觀看發射情況，不要像以往那樣，成群地擠在發射基地附近的海灘上圍觀」。根據 NASA 的統計，超過 300 萬人觀看了發射的直播。

　　為了避免將新冠病毒帶至空間站，并保證二人在太空停留期間保持健康狀態，Behnken 和 Hurley 在火箭發射前進行了嚴格的醫學隔離。

　　Behnken 和 Hurley 兩人這次身著的宇航服，和 2018 年重型獵鷹送上太空、開著特斯拉跑車的假人宇航員「Starman」所穿的是同款。

　　北京時間 5 月 31 日凌晨 3 點 22 分，萬事具備，風起「龍船」升空。

　　發射 2 分半鐘后，一級火箭分離。

　　一切都在按照計劃有序進行，發射 9 分半鐘后，獵鷹 9 號火箭將龍飛船釋放至低地球軌道，然后火箭返回地球，在大西洋上被自動駕駛船回收。

　　到了第 12 分鐘，龍飛船與二級火箭成功分離。

　　如果一切順利，兩位宇航員將在龍飛船內完成 19 小時的繞地球環行，在北京時間 5 月 31 日 22:30 與空間站對接，與近兩個月來一直在那里工作和生活的三位宇航員會合。

　　美國載人航天的重啟動

　　此次發射任務創造了很多個「第一次」：龍飛船首次載人航天發射；2011 年航天飛機退役后美國本土首次載人航天發射；美國乃至全球商業載人航天時代第一飛……從 NASA 到各路媒體，美國各界早就想好了口號：Launch America。

　　最重要的是，這是 17 年來首次用一種新型飛船將人類送至地球軌道，這是一種將人類送往太空的全新方式。

　　在 2011 年之前，美國主要依靠航天飛機將航天員送上太空。這種運載工具運力大、可重復使用，既能像運載火箭那樣垂直起飛，又能像飛機那樣在返回大氣層后在機場著陸。但它也有致命的缺點：安全性差、費用高。

　　1986 年的挑戰者號航天飛機發射失敗，帶走了七位宇航員的生命。2003 年，悲劇再度重演，哥倫比亞號航天飛機從太空返回地球的時候發生解體，同樣造成 7 名宇航員犧牲。這些悲劇的發生以及高昂的成本使得美國在 2011 年徹底放棄了航天飛機的使用。

　　從那以后，NASA 一直要依靠誕生于上世紀 60 年代的俄羅斯聯盟號飛船將宇航員送到國際空間站，這也是 NASA 將宇航員送到空間站的唯一選擇。由于這種壟斷局面的形成，聯盟號的「船票」一路水漲船高，2018 年漲到了平均 8100 萬美元一張。據統計，在過去的 9 年里，美國在這一項目上向俄羅斯支付了近 40 億美元。

　　為了結束對另一個國家的依賴，NASA 開始與私營企業合作，在「商業船員計劃」中，NASA 挑中了 SpaceX 和波音來合作開發自己的運載工具。NASA 投了 31.4 億給 SpaceX 打造龍飛船，投了 48 億給波音打造 CST-100 星際航線（Starliner）飛船。這些年來，兩家公司一直在較勁，最終 SpaceX 占了上風：今天，它已經成為了史上第一家將人類送入太空的私營企業。

　　載人版龍飛船

　　龍飛船（Dragon）又叫「天龍號」飛船，其名字來自于美國民謠歌曲《神龍帕夫》。龍飛船由馬斯克建立的太空民企——美國太空探索技術公司（SpaceX）牽頭研發，是全球屈指可數的商用太空飛船之一，也是世界上第一艘由私人公司研發的航天飛船。

　　龍飛船是一個長 8.1 米、寬 4 米的子彈形太空艙，與 1969 年至 1972 年將 NASA 宇航員送上月球的阿波羅飛船大致相似，最多可攜帶 7 人執行任務。

　　第一代貨運龍飛船于 2010 年 12 月 8 日試飛成功；2012 年 5 月 22 日，龍飛船第一次全功能發射并完成向國際空間站的補給任務；2014 年 5 月 29 日，SpaceX 舉行載人龍飛船發布會，邁出了商業載人計劃的第一步；2019 年 3 月 2 日，SpaceX 完成了首次載人龍飛船的無人驗證飛行。

　　截至目前，「龍飛船」已經在國際空間站和地球之間運送了 21 次物資，其中還包括 9 次返回任務。

　　如果 Space X 此次試飛可按計劃進行，今后 NASA 將開始使用龍飛船來攜帶宇航員往返國際空間站。并且這次使用 SpaceX 的獵鷹 9 號火箭發射大大降低了將衛星送入太空的成本，因為它們可重復使用火箭助推器等昂貴部件。

　　與執行貨運任務的龍飛船有所不同，載人龍飛船增加了一個緊急中止系統，用于在發射過程中出現緊急情況時將飛船與火箭分離。SpaceX 在今年早些時候的一次測試中成功驗證了該系統。

　　在安全性層面，如果龍飛船在發射不久后發生故障，宇航員可啟動八枚特制發動機，操縱太空艙脫離獵鷹 9 號火箭，打開降落傘并降落在海里。

　　2020 年的太空飛船已經用上了觸屏界面，看起來比《星際穿越》里的還要簡潔。

　　龍飛船的控制系統基于觸摸屏操作，NASA 指出，這套系統具備強大的容錯能力。由于執行任務時宇航員們穿著定制的 SpaceX 太空服，因此控制系統被設計為無論宇航員是否戴著手套，觸摸屏都可以正常工作。

　　此外，載人龍飛船是高度自動化的，能夠自主對接國際空間站，如果確實需要宇航員進行干預和控制，他們將通過觸摸屏而不是開關來完成。這種高度自動化的設計降低了操作難度，或許是航天飛行平民化的一種標志。

　　不斷創造奇跡的獵鷹 9 號

　　將龍飛船和宇航員們送上太空的是 SpaceX 獵鷹 9 號重型運載火箭，近年來它已經成為了航天領域的明星。這款火箭最新的 Block 5 版高 70 米，重 549 噸，能夠向近地軌道發射多達 22.8 噸重的貨物——國際空間站就是在這一高度上運行的（347-360km）。

　　和往常的發射一樣，作為「載荷」的乘員在火箭鼻錐的位置，在火箭發射升空后，獵鷹 9 的一級火箭（最大的一級）將重新進入大氣層，返回 SpaceX 的海上回收平臺進行回收。此前，獵鷹 9 的一級火箭已經成功回收了 44 次。

　　獵鷹 9 號運載火箭在人類航天史上有著非常重要的歷史地位：它是歷史上第一枚可多次重復使用一級助推器的液體燃料運載火箭，推翻了運載火箭只能一次性使用的思維定勢。它也是第一枚完全于 21 世紀開發和設計的火箭，此外也是美國首度由私人企業承包國家探索太空的發射工作，開啟了商業航天時代。

　　發射前的獵鷹 9 Block 5 火箭。

　　獵鷹 9 號低成本、多發并聯、垂直回收、多次使用、快速迭代的設計思路徹底顛覆了傳統的航天思維，影響了商業航天時代火箭的設計，其極為低廉的發射價格也徹底改變了國際商業航天的市場格局。

　　自今年 4 月 22 日「一箭 60 星」的星鏈計劃（Starlink）任務成功后，目前 SpaceX 公司在太空的衛星已達到了 422 顆，超越了任何國家和衛星公司，成為世界上擁有衛星最多的組織。而獵鷹 9 號也超越阿特拉斯五號火箭，成為了美國現役發射次數最多的火箭。其所用時間，還不到阿特拉斯五號火箭的一半。

　　兩位航天員：是同班同學

　　執行 NASA 多年來最重要一次飛行任務的鮑勃·本肯（Bob Behnken）和道格·赫爾利（Doug Hurley）也因為今天的發射而被人們所知。

　　有趣的是，這兩位宇航員的人生軌跡就像一對平行線：兩人都經歷了從美軍飛行員到試飛員的過程，進入了同一期 NASA 宇航員培訓班。在那里他們都遇到了自己的妻子。作為目前美國最為資深的航天員，兩人都曾執行過太空任務，開過航天飛機，也都是一個男孩的父親。

　　本肯和赫爾利的妻子也都是 NASA 宇航員，他們經常開玩笑說：「感謝宇航員選拔委員會負責人，為我們挑選配偶所做的出色工作。」

　　赫爾利的妻子是 NASA 宇航員凱倫·尼伯格（Karen Nyberg）。她參加過兩次太空飛行，2013 年曾在國際空間站長期逗留。本肯的妻子麥克阿瑟（McArthur）也是一名宇航員，她在 2009 年完成最后一次航天飛機維修任務。他們有一個 6 歲的兒子西奧多（Theodore）。

　　5 月 23 日，Demo-2 任務在佛羅里達州卡納維拉爾角的 NASA 肯尼迪航天中心發射升空之前，Hurley（左）和 Behnken（右）離開了尼爾·阿姆斯特朗大樓。

　　過去，美國宇航員也會有在任務中互相競爭的情況，不過本肯和赫爾利之間的關系非常融洽，還曾互相在對方的婚禮上當伴郎。

　　認識他們的人說，在座艙中和訓練時，他們之間的融洽關系成為了一種兄弟般的紐帶，可以使他們一邊互相開玩笑，一邊幫對方完成沒說完的話，看起來就像在說脫口秀一樣。

　　這種親密的關系將為他們在執行任務時提供不少幫助。不論如何，即使 NASA 官員們也認為這次飛行算得上有點冒險：載人版龍飛船此前只經歷過一次飛行。在 2019 年 3 月的一次無人飛行任務中，來自 NASA 和 SpaceX 的官員表示，飛行任務完美無缺。但很快同樣型號的飛船在與國際空間站對接后返回時遭遇了爆炸事故，為本次任務的前景帶來了陰影。

　　不過這次成功的發射，已經讓人們懸著的心放下了大半。

　　目前這兩位航天員在國際空間站上的時間長度還未確定，美國宇航局表示，這項任務預計將持續 1-4 個月。

　　最后，如果你也想體驗一把駕駛龍飛船與空間站對接的感覺，可以嘗試一下 SpaceX 前段時間推出的一個仿真游戲：

　　游戲鏈接：https://iss-sim.spacex.com/

總結

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