飞龙在天

光山新闻网 林晓舟 2020-06-01 16:00:01
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飞龙在天  
SpaceX龙飞船成功载人发射前往国际空间站  

当地时间5月30日15时24分,美国太空探索技术公司(SpaceX)的“载人龙”飞船携两名航天员,由“猎鹰9号”火箭搭载,从佛罗里达州肯尼迪航天中心振翅升空。其黑白相间的配色让人联想起航天飞机,优雅修长的箭体从容地抖落前一日该公司“星际飞船(Starship)”原型机爆炸的阴霾,一飞冲天。

此次飞船的成功发射标志着美国自2011年7月亚特兰蒂斯号航天飞机最后一次任务飞行后,以一种崭新的运营模式,重返载人航天的舞台。

2分42秒后,飞船成功与1级火箭分离, 1级火箭随后在海上成功回收。

点火约13分钟后,飞船与2级火箭成功分离,飞往国际空间站,将在独自飞行19个小时后到达。

“龙”的靓色

作为第二代龙飞船,“载人龙”及同胞“载货龙”拥有很多亮眼的特色设计。

它们可以独立在太空自持7天,或接驳国际空间站生存210天,达到俄罗斯“联盟号”飞船的标准。

二代龙飞船装有8台SuperDraco发动机,其燃烧室由Inconel铬镍铁合金3D打印,使用单甲基肼/四氧化二氮为燃料,不仅可以在逃生时通过8台发动机同时点火产生约7万牛的推力,从而免去逃逸塔设计,还可以用于缓冲在陆地着陆,继而重复使用。

然而,由于可靠性和安全性等原因,SpaceX最终取消了飞船的喷气缓冲着陆方式。此次龙飞船依然采用降落伞减速在海上降落。

飞船内部拥有最多搭乘7人的10立方米室内空间,配合外部的37立方米不加压船尾货仓,“载人龙”一次可携带6吨成员和物资升空。

飞船大量采用触摸屏,减少物理开关。三块大面积蓝色色调触摸屏宁静典雅,允许航天员完成大部分操作,并可以直接通过向控制软件打补丁的方式升级,而不需改变机械开关和线路。

“科技发展让NASA已经充分信任新技术并决心告别机械系统了。” 中国科学技术大学天文系教授蔡一夫说,“触屏和投影设备非常高级,以及宇航员的服装明显大幅简约化了。从这些小细节都能看得出来,这次美国航天在发生巨大改变。”

可重复使用是SpaceX老板埃隆.马斯克的执念。

南京航空航天大学航天学院教授康国华告诉《中国科学报》,这次发射的猎鹰 9 号 Block 5 火箭,理论上可实现近 100 次的回收,即便不经过大修保养也能连续回收 10 次,利用的二手猎鹰 9 号报价还能打折。可重复使用的运载火箭和龙飞船,大大降低了发射成本。

成本之战

“航天飞机退役的原因就是太贵。”康国华说。“航天飞机每次任务成本约为 15 亿美元,SpaceX 载人航天的单次价格仅为 1.6 亿美元, 性价比非常高。”

2011年航天飞机退役后,NASA把注意力放在了深空探测上,而把商用轨道运输和商用补给服务(COTS/CRS)外包给私人公司,并以客户和投资人的身份提出任务需求、资助经费、并在技术上支持私营企业开展项目。私营公司再把“船票”卖给愿意支付费用的个人、机构或政府,获得利润。

由于私人企业在成本控制、激励机制等方面存在优势,这个过程可以降低成本,促进新技术研发,实现“双赢”。

西安航空学院飞行器学院飞行器设计与工程教研室教师梁毅辰认为,私人企业参与和市场化竞争是一个技术走向成熟的标志,过去的航天行动多是国家行为,现在逐步走向了一个国家政府需求,私人企业提供服务这样的一个模式,再往后可能又会变成社会需求,企业提供服务的模式,这样的模式有利于航天技术在民用方面的普及,会有更多的企业家考虑技术如何服务于老百姓,而且市场化竞争可以促进这些企业降低成本,降低定价,提升服务。