SpaceX载人飞船无人首飞成功 美国载人航天走出泥淖

相关新闻：升空！SpaceX载人龙飞船无人首飞宣告成功

原标题：刚刚，马斯克的载人飞船无人首飞成功！SpaceX正带领美国载人航天走出泥淖

来源：DeepTech深科技

这一刻终于来了！北京时间3月2日下午3时49分，SpaceX的载人龙飞船搭乘着猎鹰9Block5火箭从肯尼迪航天中心LC-39A发射台升空，前往目的地国际空间站，开展为期6天的首次无人测试飞行。而为了实现今天这极具历史意义的发射，NASA和SpaceX已经努力了九年。

图丨发射升空（来源：SpaceX）

图丨一级火箭回收成功（来源：SpaceX）

发射12分钟后，龙飞船成功分离。按照计划，龙飞船将会在发射后24小时后与国际空间站对接，它将为空间站的6名宇航员补给大约200公斤的物资和设备，3月8日，龙飞船将离开国际空间站返回地球，带回大约150公斤的货物和实验装置。

图丨龙飞船中的 Ripley（来源：SpaceX）

而由于是首次测试飞行，所以飞船中没有人类成员，只有一个名为Ripley的人体模型携带传感器用以收集飞船内部的数据。熟悉《异形》系列电影的读者可能对Ripley这个名字并不陌生，没错，这次安放于龙飞船内的假人正是为了向《异形》的女主角AmandaRipley致敬！

图丨“Ripley”的名字源自电影《异形》中“诺斯特罗莫”号飞船准尉雷普利（Ripley）

无论对于美国的航天事业还是SpaceX这家公司来说，今天这次发射的重要意义都无需赘述，“这是美国历史上一个至关重要的事件，”NASA局长JimBridenstine发射前几小时在佛罗里达的肯尼迪航天中心说到，“这是自2011年航天飞机退役以来，我们最接近从美国本土将美国宇航员送往太空的时刻。”而SpaceX也会因此成为人类历史上第一家具备载人航天能力的私人公司。

（来源：SpaceX）

走出泥淖的美国载人航天

美国东部时间2011年7月21日晨5时57分，美国航天飞机“亚特兰蒂斯号”于在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆，完成了它自己同时也是整个航天飞机家族的落幕飞行，而伴随着“亚特兰蒂斯号”庞大身躯一同落下的还有美国长达30年的辉煌航天飞机时代，自那以后，美国宇航员开始沦落到了“无机可搭、无船可用”的尴尬局面。

图丨航天飞机落幕之旅（来源：TheEconomist）

无法实现载人航天，这对于超级大国来说是难以接受的现实，以至于当年7月2日的英国《经济学人》周刊甚至以“太空时代的终结”（TheendoftheSpaceAge）的封面文章评价此事。

为了继续维持国际空间站，美国将合作目光投向了俄罗斯。起初，俄罗斯依旧延续“联盟号”飞船的报价——2500万美元/人左右，这一价格远低于航天飞机每次5.25亿美元的发射费用。然而从2011年开始，俄罗斯趁机开始狮子大开口、坐地起价，这个价格就开始以“火箭般”的速度狂飙突进、极速飞升，最终涨到了近期的8100万美元/人的高点。

图丨美国宇航员搭乘俄罗斯飞船前往国际空间站价格涨势“喜人”（来源：NASA）

亡羊补牢，犹未迟也！吸取经验教训之后，美国人开始重新规划路径，在2014年，NASA就向SpaceX和波音（Boeing）授予了数十亿美元的合同，开发用于运送宇航员往返空间站的商业宇宙飞船，以填补航天飞机在2011年退役后留下的空白。而再往前追溯，在2009年启动的“商业乘员开发”（CCDev）计划中就可以看到这种商业载人航天的影子了。

第一轮“商业乘员开发”计划于2010年2月启动，目的是完成系统概念、关键技术的研发，5家公司分得5000万美元订单；

第二轮“商业乘员开发”计划于2010年10月启动，主要开展航天器和运载火箭的设计和成熟度研究，4家公司被授予3.162亿美元的合同；

第三轮“商业乘员开发”计划，也称为“商业乘员综合能力”（CCiCap）计划于2012年2月启动，目标是完成商业乘员运输系统的综合设计，包括航天器、运载火箭、地面运营和任务控制，SpaceX、波音和内华达山脉公司留到了这一局。

2013年11月19日，NASA发布价值68亿美元的“商业乘员运输能力”（CCtCap）新合同的最终需求建议书，着重强调安全要求。

2014年9月，CCtCap合同落地，SpaceX公司获得26亿美元，波音公司获得42亿美元。依照合同，波音和SpaceX被要求通过5个认证阶段：1、认证基线评审；2、设计认证评审；3、试飞就绪评审；4、运行就绪评审；5、认证评审。NASA根据两家公司的阶段完成情况支付款项。

北京时间2018年8月3号晚11点，NASA通过官方视频直播公布了搭乘SpaceX和波音公司飞船前往国际空间站的9人宇航员名单，其中包括8名NASA的宇航员和一名波音公司自己的宇航员，他们分别被分配到SpaceX和波音两家公司，波音分得5人，SpaceX分得4人，将分别搭乘CST-100和载人龙飞船执行试飞和正式飞行两批次任务。这也是从2011年航天飞机退役之后美国首批从本土升空的宇航员。

图丨9名宇航员（来源：NASA）

按照目前的计划，SpaceX公司将于7月份发射第一艘有人的载人龙飞船，执行前往国际空间站的Demo-2任务，而波音公司的首次载人发射计划不会早于八月份。在进度上，SpaceX略微领先于竞争对手波音。

图丨SpaceX 载人龙飞船（左）与波音CST-100飞船（右）（来源：NASA）

但这并不意味着今天的这次发射成功之后，SpaceX接下来一切就都万事大吉了。在这次飞行之后，SpaceX公司仍然必须进行一次飞船逃逸试验，以确保在发射过程中出现紧急情况时，龙飞船能够迅速脱离猎鹰9号火箭。

所以，龙飞船的首次载人飞行在7月进行的可能性极低。即使逃逸试验也顺利进行，SpaceX公司和NASA仍有许多工作要做。而根据多方消息来源称，NASA和SpaceX更倾向于在秋季或初冬进行首次载人飞行，2019年载人发射的可能性为50%或更低。选定参与Demo-2飞行计划即首次载人测试的龙飞船成员BobBehnken就说，“我们还没有为Demo-2任务做好准备。”

图丨NASA宇航员 BobBehnken（来源：NASA）

之所以NASA和SpaceX都对接下来的飞行计划慎之又慎，除了因为载人航天的安全性不可和货物运输同日而语之外，更重要的是SpaceX此前的确也有失手的不光彩记录。2016年9月1日，SpaceX公司的一枚猎鹰9号火箭在发射台上爆炸，爆炸完全摧毁了火箭和其运载物。

事后经过调查，SpaceX确认火箭第二节液氧罐中低温氦气系统的破裂，而且问题发生在燃料加载过程中。两个月后，SpaceX宣布他们已经改进氦气加注方案，提高猎鹰9号的可靠性。

图丨爆炸现场

而除了对猎鹰9号氦气罐的担忧，龙飞船的降落伞仍在测试中，可能会连带着需要对飞船的推进器系统进行一些设计调整；对于龙飞船冷却系统中氟利昂的泄漏检测方法至今也不成熟，以至于空间站的工作人员必须携带全套氧气面罩进入飞船；而更为关键的是，其它“未知的潜在隐患”很可能在无人飞行测试期间或飞船逃逸测试期间暴露出来。

“这是一次飞行测试，但我们也将其视为一次真正的任务，一次真正关键的任务，”NASA国际空间站项目经理KirkShireman在上周的一次吹风会上说，“为了确保这艘飞船堪用，我们还有很多东西需要学习和测试。”

图丨龙飞船舱内（来源：SpaceX）

也正是由于这些不确定性，NASA一直在与俄罗斯商讨购买额外的联盟号飞船船票的备案，以确保如果出现进一步延误，美国宇航员可以继续进入空间站。

SpaceX与NASA塑造太空商业合作典范

其实，如果我们将视线从今天的这次发射本身移开，就会发现美国以NASA为代表的官方机构已经和以SpaceX为代表的商业公司形成了一种分工明确、富有成效的合作关系，而这才是比任何阶段性成果都值得我们深思的成就。

2005年，NASA成立了商业乘员与货物项目办公室（C3PO），开始向商业企业招标，2006年NASA启动了“商业轨道运输服务”（COTS）计划，在第一轮的商业货物补给计划中， SpaceX和轨道ATK就拔得头筹，分别以龙飞船与猎鹰9号火箭、天鹅座飞船与安塔瑞斯火箭组合赢下了2015年前的12次和8次飞行任务。

图丨继货运服务之后又有了载人合作

13年的合作关系一路走来，双方的合作已经形成一种双赢的局面。对于SpaceX公司来说，来自NASA的资金和技术使得该公司能够加速开发世界级的猎鹰9号火箭，前往空间站的货运订单保障也为猎鹰9号的改进和可重复使用的火箭的实现提供了更多试错的空间。

反过来，NASA也从合作中受益匪浅，SpaceX公司为NASA提供的货运、载人和科学实验服务的成本低于竞争对手，也远低于NASA独立开发这些能力的成本。

“如果我们按照NASA的方式来做，风格会更为保守，我们会首先考虑我们过去的经验，”NASA载人航天中心主任BillGerstenmaier在谈到商业载人计划时说，“通过这种合作的方式，他们在推动我们以新的角度看待事物，我认为这真的很酷。”

图丨1978年在美国宇航局工作的BillGerstenmaier（左）（来源：NASA）

但融合总不是一件容易的事情。NASA是一个庞大的官僚机构，习惯于按照自己的方式行事，他们凭借资金和从事航天的经验，可以告诉承包商应该如何做事。相比之下，SpaceX拥有更接近于硅谷的思维模式，较少受到历史包袱和过时经验的束缚。

这其中有一个很鲜明的例子。多年前，NASA的传奇飞控指挥官GeneKranz在给他的回忆录起名时选定了“FailureIs NotanOption”这个名字，以纪念从水星计划到阿波罗计划期间他在任务控制中心的日子。更重要的是，在“FailureIs NotanOption”这种思维方式指引下，他和团队还成功的把阿波罗13号带回了家，很显然，“FailureIs NotanOption”已经快成了一种信仰。

然而，作为混迹于硅谷多年的连续创业者，马斯克却对这种思考方式嗤之以鼻，早在2005年、与NASA签订第一份合同之前，马斯克就明确表达了自己对这种精神的蔑视：“这是一种愚蠢的想法，认为NASA不会选择失败。在我看来，失败就是一种选择，如果没有失败，就说明你的创新不够。”

图丨同一个舞台，两种风格

多年过去，随着NASA和SpaceX在商业载人方面的合作，双方的文化碰撞到了一起。然而面对人命攸关的载人航天来说，“FailureIs NotanOption”的精神似乎又值得被翻出来重新回味，毕竟NASA的主要目标是让它的宇航员安全地进出国际空间站。

“我们正在做一些非常危险的事情，”Gerstenmaier说，“我们进行了复杂的设计，为的就是用成百上千吨推力的火箭把人类送入轨道，这可不是小事。SpaceX的人背景与我们不同，设计方法也与我们不同，但和一个工作方法不同的新伙伴一起解决相同的问题是很有趣的。”

在双方磨合的过程中，NASA能够为SpaceX做的事情之一，就是把它的一些操作经验，以及对安全的重视带到开发商业载人飞船的操作中。而SpaceX对此似乎也颇为接受。

“他们的督促让我们可以脚踏实地，”SpaceX制造和飞行可靠性副总裁HansKoenigsmann说到，“我们有时会发生有关设计制造方面的冲突，然而，最终的结果还是将安全作为了首要考虑的事情。”

双方对人的关注体现在每一个细节之中，将执行SpaceXDemo-2任务的两名宇航员DougHurley和BobBehnken几乎每周都代表NASA前往SpaceX的总部探讨进度。“双方当然有文化的差异和成长的烦恼，但令人惊讶的是，从某种意义上来说，这两个组织可能并没有做出改变，而是相互适应，各个子系统的总体都做的非常成功。”Hurley说。

而在这一来一往之间，我们也似乎从SpaceX的身上看到了曾经NASA的影子。“在某些方面，SpaceX可能会更类似于NASA在20世纪60年代的做法，当时我们正准备登月，”Hurley说，“当时的NASA要年轻得多，员工大多在20多岁。而现在SpaceX的员工平均年龄是29岁，他们就像20世纪60年代的NASA一样，面对太空正摩拳擦掌、跃跃欲试。”