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188体育娱乐:SpaceX创造历史!龙飞船首次载人成功!重要意义可从这三个层面解读

时间:2020-05-31 08:08来源: 作者:admin 点击: 2 次
[摘要]这是美国自2011年航天飞机退役以来,首次在本土发射宇航员。同时,本次发射揭开了世界商业载人航天的帷幕,开启了全新的太空时代。腾讯科技文/乔辉北京时间5月31日凌晨3点22分,美国太空探索技术公司(SpaceX)首次利用载人龙飞船把两位宇航员送入地球轨道,目前正在追逐国际空间站,预计19个小

[摘要]这是美国自2011年航天飞机退役以来,188体育娱乐:首次在本土发射宇航员。同时,本次发射揭开了世界商业载人航天的帷幕,开启了全新的太空时代。

腾讯科技 文/乔辉

北京工夫5月31日凌晨3点22分,美国太空探究手艺公司(SpaceX)首次使用载人龙飞船把两位宇航员送入地球轨道,目前正在追逐国际空间站,估计19个小时后,尝试与国际空间站对接。

火箭升空画面

原方案,北京工夫5月28日凌晨4点33分发射,但因为天气起因,推延至31日发射。

本次发射仍然采用不变的“猎鹰9”(Block5)运载火箭,发射地点位于美国佛罗里达州肯尼迪航天中心,发射台是最为著名的LC-39A,该发射台曾经见证了阿波罗登月飞船和航天飞机的历次严重发射,后来被SpaceX租下来,用于发射火箭。

下面我们先来看看本次发射意味着什么,然后再具体聊聊详细细节。(以下文章共分八个局部)

一、本次发射的意义是什么?

本次发射是NASA与SpaceX签定的“商业载人项目”(Commercial Crew Program)的组成局部。意义至少能够从三个层面来了解:

第一个层面,对于SpaceX公司来讲,重要性毋庸置疑,本次发射是该公司的首次载人发射,胜利就意味着拿到了商业载人航天的入场券,未来前景无可限量;

第二个层面,对于美国和NASA来讲,意味着自从2011年航天飞机退役以来,再次恢复载人航天才能(后面我们详述);

第三个层面,对于整个世界商业航天来讲,意味着揭开了商业载人航天的帷幕,商业航天走进新时代。

SpaceX公司和特斯拉公司开创人埃隆·马斯克(Elon Musk)

二、两位宇航员来自何方?

加入本次试飞的两位宇航员是:道格拉斯G赫尔利(Douglas G. Hurley)和罗伯特L贝恩肯(Robert L. Behnken),分离出生于1966年和1970年。

图注:宇航员贝恩肯和赫尔利(右)

他们都是曾经三次进入过太空,并且还都是执行过航天飞机任务的夙儒手。此中,赫尔利在太空中有超过683个小时的经历,还执行过2011年7月最后一次航天飞机任务(代号:STS-135)。贝恩肯作为航天飞机任务专家,曾先后执行2008年的(STS-123)和2010年的(STS-130)任务,累计在太空飞行工夫超过708小时,此中包孕37小时的太空行走工夫。

对于载人航天来讲,整体上看两大件:承载宇航员的飞船和运送飞船的火箭。俗话说,“花开两朵,各表一枝”,我们先主要聊一聊载人龙飞船,然后再略谈一下猎鹰9火箭。

三、SpaceX载人龙飞船的构造特点

进龙飞船)

载人龙飞船属于SpaceX研制的第二代龙飞船(Dragon 2),具备可反复利用的才能。第二代龙飞船可分为载人龙飞船和货运龙飞船两种,其前身是第一代货运龙飞船(Dragon 1)。新飞船能够自动与空间站完成对接,而不像第一代飞船那样,必要借助空间站上的机械臂的帮手。当然,载人龙飞船也保存了人工对接的选项。

图注:地面上的载人龙飞船

本次利用的载人龙飞船,直径4米,高8.1米,最多可搭载7位宇航员,这与航天飞机搭载的宇航员数量雷同,也与我国5月5日测试的“新一代载人飞船”设计上可以搭载的宇航员数量雷同。

载人龙飞船的最顶端是一个可以翻开的头锥盖子,在发射和返回的过程中,掩护飞船和对接机构。当飞船与空间站对接的时候,头锥盖子会翻开,露出对接机构,当飞船分开空间站的时候,盖子关闭,准备返回地面。

飞船主体由两大局部组成,一个是加压的返回舱,另一个是在返回舱下面的办事舱(这里要申明的是,SpaceX利用Trunk一词,而不是Service module,但从作用上看相似于办事舱,目前尚无统一的翻译)。办事舱是非加压的,能够搭载对气压不敏感的货物。

别的,办事舱外侧粘贴有太阳能电池,就像穿了个太阳能板的裙子一样,这开脱了传统的太阳能展开翼的外型。办事舱外侧还有翼状构造,可以为飞船在逃逸过程中提供气动不变性。

四、载人龙飞船具备全程逃逸才能

载人龙飞船集成有8个推力强大的“超级天龙座”火箭,火箭两两分组,安放在飞船的侧壁,作为逃生利用,每个动员机的推力可达71千牛,换算成大家有直不都雅感觉的体现体例就是相当于7.1吨的推力。此外,还装有16个推力相对较小的“天龙座”动员机喷口,用于姿势控制和轨道灵敏。

图注:载人龙飞船“飞行中止测试”试验(艺术图)

相熟载人航天的伴侣,可能会留意到,无论是阿波罗登月火箭,仍是我国的长征2F载人运载火箭,在火箭顶部都有个逃逸塔。

图注:阿波罗飞船的“逃逸塔”

逃逸塔的作用就是在火箭发射肇始阶段,若是发生意外,能够启动逃逸塔火箭,把飞船带离到安适的高度,然后着陆。若是发射一切顺利,等火箭飞到必然的高度,逃逸塔会别离,然后丢弃。而载人版龙飞船相当于把逃逸塔集成在船身上,如许做有什么好处呢?

若是要比照逃逸塔和这种新型的逃逸体例的区别,那可能必要一篇文章来体系介绍,这里我们只把最关键的地方说一下:这种体例可以使飞船具备“全程逃逸”的才能!也就是说,在飞船飞行的任何阶段出问题,都具备逃生才能,而逃逸塔只能保证火箭发射初始阶段的逃生。这也是未来载人飞船逃逸的新体例。

图注:2020年1月19日,SpaceX胜利停止了“飞行中止测试”试验

2020年1月19日,SpaceX胜利停止了“飞行中止测试”试验。当猎鹰9火箭升空84秒摆布,飞行高度19公里,速率大约2.3马赫时,火箭顶部的飞船启动本身的8台逃逸动员机,把飞船推离火箭。随后,火箭在强大的气动压力下发生崩溃爆炸,坠入大西洋中。

到目前为止,SpaceX共制造了四艘龙飞船,第一艘用于悬浮测试,目前已退役;第二艘用于2019年首次载人版飞船的无人测试发射(Demo-1),但在后来的地面测试中发生爆炸毁掉;第三艘用于2020年1月份的“飞行中止测试”傍边,目前已退役;第四艘就是本次发射的主角儿。

五、胜利率100%的猎鹰9(Block 5)火箭

我们知道,SpaceX以可收受接收火箭名扬全国,但这次利用的是全新的猎鹰9(Block 5)火箭,究竟是首次载人发射,利用二手火箭风险仍是相对较高。一级的代号为B1058.1,小数点后面的数字代表利用次数,1体现第一次利用。本次发射,一级火箭将收受接收,下降在海洋中的浮动平台上。

值得一提的是,截止到本次发射之前,猎鹰9(Block5)已经发射了28次,全数取得胜利。

猎鹰9(Block 5)是两级运载火箭,高度70米,以液氧和火油为推进剂,芯一级火箭装配有9台梅林动员机,总推力7600千牛,相当于760吨。在收受接收一级的环境下,近地轨道的运载才能为15.6吨,不收受接收一级的环境下,近地轨道运载才能为22.8吨,算是一款中型运载火箭。

通过上面的剖析,我们能够看出,SpaceX和NASA之所以敢于本次载人发射,是由于领有100%发射胜利记录的猎鹰9(Block5)火箭,领有具有全程逃逸才能的载人龙飞船以及两位经历丰硕的宇航员等。

六、载人龙飞船在太空停留多久?若何返回?

图注:这是2019年首次载人版飞船的无人测试,胜利返回时的情景

载人龙飞船与国际空间站对接后,宇航员通过对接通道进入空间站,在那里执行预定的科学任务。详细返回日期,目前官方并没有明利剑的说法,只是说不会晚于9月23日。载人龙飞船返回时,起首丢掉办事舱,然后借助盾形的防热罩减速,达到必然高度后,再展开下降伞完成最终刹车,最后溅落在大西洋海域。

七、为什么美国急迫恢复载人航天才能?

众所周知,美国在1969年就完成了人类首次登月,代表人类踏上了另一颗星球。阿波罗时期,总共完成7次载人登月发射,此中6次胜利把12名宇航员送到月球。惟一的阿波罗13号尽管没有胜利,但3名宇航员毫发无损返回地球。

图注:1986年挑战者号航天飞机升空后爆炸

图注:2003年哥伦比亚号航天飞机空中崩溃(艺术图)

1981年,美国又胜利发射了第一架航天飞机“哥伦比亚”号,一次就能把7名宇航员奉上近地轨道。美国总共建造了5架航天飞机,强大的运输才能为建立国际空间站立下了汗马功绩!

但遗憾的是,挑战者号航天飞机和哥伦比亚号航天飞机分离在发射和返回时发生了事情,导致总共14名宇航员罹难。5架航天飞机失去了2架,真是十分惨。此中的故事想必大家都已十分体会,特别是1986年挑战者号航天飞机爆炸的事务早已经编入了教科书,这里就不久不多赘述了。

图注:阿特兰蒂斯号航天飞机的返回标识表记标帜着航天飞机时代的谢幕

2011年7月21日,随着阿特兰蒂斯号航天飞机在肯尼迪航天中心的下降,整个航天飞机全数停飞,从此,强大的美国失去了载人航天的才能。

今后飞国际空间站咋办呢?这时,昔日的宿敌俄罗斯伸出了橄榄枝,俄罗斯有成熟牢靠的载人“同盟”飞船。当然,这可不是免费的午餐。

图注:俄罗斯的同盟号飞船发射

据说,刚起头的费用是每位宇航员2000多万美圆,比来NASA购置的2020年秋日发射的一个座位,价格已经暴涨到了9000多万美圆。据统计,自从航天飞机停飞以来,NASA已向俄罗斯累计支付超过35亿美圆。

因而,NASA十分希望包孕SpaceX在内的国内私营企业可以挑起大梁,让美国再次取得在本土发射载人飞船的才能。

八、NASA商业载人项目还有哪个公司加入?

图注:SpaceX的龙飞船和波音的星际航班飞船与国际空间站(艺术图)

2014年9月,NASA选定SpaceX和波音公司加入商业载人项目,分离取得26亿美圆和42亿美圆的协助。波音公司制造了“星际航班”(Starliner)飞船运送宇航员,但总体上进度稍落后于SpaceX。下面我们来简略比较一下星际航班飞船与龙飞船有何异同:

容量雷同:这两个飞船具有类似的设计功能——每个飞船最多能够包容七小我。

发射火箭差别:星际航班是用结合发射同盟公司(波音和洛克希德马丁公司的合资企业)的宇宙神五火箭发射升空。SpaceX公司正在利用自身的火箭猎鹰9号发射载人版龙飞船。

返回场地差别:星际航班选择通过气囊辅助伞陆地下降;龙飞船是在海高下降。

价格差别:SpaceX的发射更自制。NASA监察长11月发布的一份陈诉指出,SpaceX公司载人飞船的每个座位发射老本约为5500万美圆,波音公司为9000万美圆。从价格上看,购置波音公司座位的费用和购置俄罗斯同盟飞船差不久不多,但究竟波音是美国自身的公司,这点比较重要。

2019年12月20日,波音停止了一次星际航班飞船无人发射,宗旨是与国际空间站对接。在飞行中,船箭别离正常。但令人遗憾的是,因为飞船在入轨灵敏过程中燃料凵比预期要多,与国际空间站交汇失之交臂,两天后胜利返回地球。

图注:2019年12月,波音的星际航班飞船在戈壁下降场下降

依照方案,2020年10月份,波音将再补一次星际航班飞船的无人测试发射,宗旨依然是国际空间站。若是通过将来这次测试,2021年将停止首次载人发射。

总之,SpaceX的本次发射使美国再次取得了载人航天才能,更重要的是揭开了世界“商业载人航天”庞大帷幕的一角。在未来,随着商业竞争机制的引入,人们进入太空的老本将逐步降落,通俗人到太空游览不是梦。

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