龍飛船載人之旅的“一小步”

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美國東部時(shí)間5月30日15時(shí)22分，宇航員鮑勃·本肯和道格·赫爾利乘坐SpaceX載人龍飛船，在“獵鷹”9號(hào)火箭的助推下，進(jìn)入深邃的太空。此次龍飛船載人到達(dá)空間站意味著，人類遨游太空、登陸月球、移民火星以及探索其他星球的目標(biāo)可能會(huì)在未來一一實(shí)現(xiàn)。這一切既是人類雄心所致，更需要人類的智慧和技術(shù)來支撐。

此次發(fā)射是史上首次通過民營企業(yè)研發(fā)的火箭和飛船將宇航員送入太空，也是自2011年美國最后一架航天飛機(jī)退役后，首次在美國本土執(zhí)行的載人航天任務(wù)。在經(jīng)過近19小時(shí)的飛行后，龍飛船于美國東部時(shí)間5月31日上午10時(shí)16分飛抵國際空間站，并開始執(zhí)行對(duì)接任務(wù)。兩名宇航員預(yù)計(jì)在空間站停留30～119天，之后，他們將乘坐載人龍飛船離開空間站返回地球，降落在大西洋上。

“上天”需要技術(shù)，技術(shù)意味著競(jìng)爭(zhēng)。SpaceX載人龍飛船發(fā)射成功的背后既有國際競(jìng)爭(zhēng)，又有美國國內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)。

自從2011年航天飛機(jī)退役以來，美國一直無法將自己的宇航員送上太空，其中既有技術(shù)的問題，也有經(jīng)濟(jì)的問題，還有對(duì)宇航員生命安全的考慮。1972年到2011年，是美國載人航天的黃金時(shí)代。20世紀(jì)90年代是美國航天飛機(jī)發(fā)展鼎盛的時(shí)期。但是，后來航天飛機(jī)事故頻發(fā)，在全球歷次載人航天失事中共有22位宇航員喪生，其中因美國航天飛機(jī)喪生的就有14位，占比高達(dá)63%！因此，航天飛機(jī)不得不逐漸退出歷史舞臺(tái)。

在美國的航天飛機(jī)退出歷史舞臺(tái)之后，俄羅斯的航天飛船挑起了大梁，在過去的9年中，宇航員進(jìn)入國際空間站完全由俄羅斯及其“聯(lián)盟”號(hào)飛船來實(shí)施。美國的航天飛機(jī)和飛船計(jì)劃陷入停滯，美國國家航空航天局（NASA）要參與航天探索，就只能搭乘俄羅斯的“聯(lián)盟”號(hào)飛船，因此只能受制于人。

俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)飛船的價(jià)格一漲再漲，美國原打算2017年啟動(dòng)商業(yè)載人運(yùn)輸飛行，但因波音和SpaceX公司的飛船研制遭遇一系列困難而推遲，NASA不得不花費(fèi)約10億美元增購了12個(gè)“聯(lián)盟”號(hào)座位，以保證本國宇航員能夠繼續(xù)造訪空間站并進(jìn)行空間探索。但是，2007年“聯(lián)盟”號(hào)飛船每個(gè)座位的單價(jià)只要2180萬美元，到了2020年，每個(gè)座位的單價(jià)漲到9000萬美元，漲幅超過4倍。

現(xiàn)在，SpaceX載人龍飛船能將宇航員送到國際空間站，意味著美國將不會(huì)再受到俄羅斯的高價(jià)“勒索”，更意味著俄羅斯的太空探索有了強(qiáng)勁的對(duì)手。此次成功發(fā)射，也體現(xiàn)了美國航天探索的復(fù)蘇。

國際競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)然體現(xiàn)在技術(shù)上。SpaceX載人龍飛船技術(shù)上的一個(gè)主要競(jìng)爭(zhēng)力是火箭可回收使用，這將奠定航天探索的可持續(xù)性。SpaceX載人龍飛船是靠“獵鷹”9號(hào)二級(jí)火箭運(yùn)載，在龍飛船升空后2.5分鐘后，一級(jí)火箭就脫離主體，降落到位于大西洋上的SpaceX海上回收船塢上。對(duì)火箭的回收利用會(huì)大大降低太空探索的成本，也是太空探索可持續(xù)發(fā)展的一條必由之路，更是民營企業(yè)能躋身太空探索的奧秘之一，它跨越了目前航天發(fā)射工具的一次性運(yùn)載工具（ELV）階段，進(jìn)入到可重復(fù)使用運(yùn)載工具（RLV）的新階段。

過去，美國的航天飛機(jī)單次發(fā)射花費(fèi)約15億美元，中國的“長征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭的發(fā)射費(fèi)用是6000萬美元，“獵鷹”9號(hào)的發(fā)射報(bào)價(jià)為6100萬美元，但是其使用的液氧和煤油不過價(jià)值20多萬美元。一級(jí)火箭能回收，各方的預(yù)測(cè)和計(jì)算是，可以降低40%～90%的發(fā)射成本，僅以40%計(jì)算，就能節(jié)約2440萬美元，如果還能重復(fù)多次使用，成本則會(huì)大大降低。這使得人類探索太空有了真正可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)基礎(chǔ)。

在人類飛向太空的征程中，除了國際競(jìng)爭(zhēng)，美國國內(nèi)也存在激烈競(jìng)爭(zhēng)，這就是政府科技機(jī)構(gòu)與以SpaceX為代表的民營科技企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)。美國空軍上校、資深宇航員斯科特·霍洛維茨曾幫助NASA制定了將宇航員送到空間站和月球的計(jì)劃。經(jīng)過核算，這項(xiàng)計(jì)劃將花費(fèi)345億美元。

SpaceX和波音的方案則要便宜得多，NASA計(jì)劃向SpaceX和波音投資近50億美元，將他們的載人龍飛船和星際線飛船系統(tǒng)送上發(fā)射臺(tái)。后來，在整個(gè)商業(yè)貨運(yùn)發(fā)展計(jì)劃中，NASA最終只向SpaceX支付了3.96億美元。這筆錢不僅用于研發(fā)火箭，還為貨運(yùn)龍飛船和佛羅里達(dá)州發(fā)射臺(tái)的開發(fā)提供了資金。其中，SpaceX的可回收火箭技術(shù)的成功，節(jié)省了大量的航天發(fā)射資金，也使得SpaceX比波音提前一年完成了載人飛行項(xiàng)目，波音最早也要到2021年春天才能完成太空載人飛行。

從經(jīng)濟(jì)角度看，SpaceX贏得了競(jìng)爭(zhēng)，比原來的預(yù)算節(jié)省了幾百億美元。SpaceX在太空探索中的雄心還不止于此，該公司目前正在興建第一艘“星際飛船”，而且計(jì)劃未來每年建造100艘星際飛船，每當(dāng)?shù)厍蚝突鹦擒壍劳綍r(shí)，可把約10萬人從地球送到火星。SpaceX創(chuàng)始人馬斯克的宏偉藍(lán)圖是，要在2050年之前將100萬人送上火星。

航天探索、太空旅游以及外星移民，都必須首先保證人的安全。為此，載人龍飛船有首創(chuàng)的新型發(fā)射逃逸系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)問題，不需要從火箭逃逸塔逃生，而是利用自身裝備的8臺(tái)超級(jí)天龍座發(fā)動(dòng)機(jī)逃生。這也意味著宇航員可以在載人龍飛船處于上升階段的任何時(shí)刻逃逸，可以避免過去的航天悲劇。1986年1月28日，在美國肯尼迪航天中心上空，剛起飛73秒的“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)發(fā)生解體，機(jī)上7名機(jī)組人員全部喪生。有了新的逃生裝備，從理論上看，這樣的悲劇未來將不會(huì)再發(fā)生。

載人龍飛船也體現(xiàn)了人工的可控性。在此次飛行任務(wù)中，當(dāng)飛船距空間站約219米時(shí)，宇航員停止了自動(dòng)飛行模式，并使用手動(dòng)控制靠近空間站。這一操作既驗(yàn)證了宇航員控制飛船的能力，也體現(xiàn)了飛船的安全性。與“聯(lián)盟”號(hào)飛船相比，SpaceX載人龍飛船可搭載的人數(shù)更多，也體現(xiàn)了航天技術(shù)的進(jìn)步和商業(yè)價(jià)值。該飛船是用載貨飛船改裝的，采用了當(dāng)下主流的兩艙構(gòu)型設(shè)計(jì)，由加壓艙（返回艙）和服務(wù)艙構(gòu)成，高6.1米，重約4.2噸，可搭載7名宇航員，是目前載人最多的飛船。宇航員都坐在加壓艙內(nèi)，前排3個(gè)，后排4個(gè)。即便不搭載宇航員，也可以裝載等量的貨物。

現(xiàn)在，SpaceX載人龍飛船已經(jīng)被命名為“奮進(jìn)”號(hào)飛船。這是美國航天界的一個(gè)傳統(tǒng)，要等飛船升空進(jìn)入預(yù)定軌道后，由執(zhí)行任務(wù)的宇航員為飛船命名。

SpaceX載人龍飛船的一小步，證明了人類探索太空，甚至移居其他星球的可能性。據(jù)悉，SpaceX載人龍飛船的單人票價(jià)為五六千萬美元，也許下一次“奮進(jìn)”號(hào)飛船會(huì)迎來一位有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的太空愛好者，以旅客的身份與宇航員一起遨游宇宙。