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命名為「奮進號∣的首次載人龍飛船,開啟一個全新載人航天時代

頭條森林發表於 2020-6-1 03:18:49
命名為「奮進號∣的首次載人龍飛船,開啟一個全新載人航天時代

盡管新冠疫情依然籠罩,盡管熱帶風暴突然攪局,盡管三天前曾經首次嘗試作罷,但最終都沒能鎖住龍飛船歷史性發射,一飛沖天,開啟一個全新載人航天時代。

發射速覽

發射時間︰美東時間5月30日15:22:45(北京時間5月31日3:22:45)

發射地點︰美國黃金發射位佛州肯尼迪航天中心39A

運載火箭︰全新獵鷹9號B5火箭(編號B1058.1)

發射任務︰SpaceX DM-2 龍飛船首次載人飛(演示任務)

載人飛船︰全新載人版龍飛船(編號C206.1)

飛船呼號︰奮進號 Endeavour

搭載宇航員︰NASA兩名資深宇航員道格赫爾利、鮑勃本肯

發射承運商︰SpaceX

發射客戶︰NASA

發射意義︰

ヾ自2011年航天飛機退役以來美國本土首次載人發射任務

ゝ美國重新執掌載人航天主動權第一飛

ゞ開啟美國乃至全球商業載人航天新時代

々從2010年發射第一艘試飛龍飛船到2020年龍飛船首次載人發射,SpaceX十年磨一劍,開創全球私營太空公司載人航天新高度

ぁ美國史上第5款載人飛船、全世界第9款載人飛船發射升空

龍飛船載人首秀全流程

讓我們瀏覽一番歷史性發射的高光時刻(以美東時間為準)

T-5小時︰發射升空前5小時,兩位宇航員美美飽餐一頓。之後穿上史上最輕最酷的宇航套裝SpaceX艙內宇航服。

T-4小時30分︰美國太空軍第45氣象中隊發布最新天氣預報。

T-3小時︰上演「雙X秀」,凸顯馬斯克旗下的雙X標志︰SpaceX+Model X。兩位宇航員身穿充滿未來感的白色宇航服,乘坐歐翼門設計風格的白色Model X,從肯尼迪航天中心綜合大樓到39A發射台,一路行駛14公里。

T-2小時15分︰拍硬照、揮手告別、搭乘電梯、穿越空中廊橋,兩人進入龍飛船。

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T-1小時50分︰兩位宇航員左右分坐,指揮官赫爾利坐在左側,聯合指揮官本肯居右而坐。半躺姿勢,系好安全帶,啟動無線通訊,調整呼吸,讓自己進入狀態……發射前1小時50分時,關閉艙門。

T-45分鐘︰SpaceX發射指揮官開始確認推進劑加注狀況

T-42分鐘︰空中廊橋(發射架延伸臂)與龍飛船分離,收回

T-37分鐘︰龍飛船發射逃逸系統準備就緒

T-35分鐘︰開始加注火箭推進劑︰高純度煤油、液態氧

T-16分鐘︰開始加注二級火箭液態氧

T-7分鐘︰開始冷卻一級火箭9台發動機

T-5分鐘︰龍飛船切換至內部供電

T-1分鐘︰發射指揮官開始確認發射前各部門指令

T-1分鐘︰推進劑艙開始加壓至發射壓強

T-45秒︰SpaceX發射指揮官最後確認發射指令︰GO

T-3秒︰啟動發動機點火程序

T+0︰獵鷹9號火箭發射升空,開始超燃首飛

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此時此刻里程碑式時點︰2020年5月30日15:22:45(北京時間5月31日3:22:45)。這是自2011年航天飛機退役以來美國本土首次載人飛高光時刻,也是開啟美國乃至全球商業載人航天新時代的里程碑時刻!

T+58秒︰進入MAX-Q點(箭船頂部承受最大動態壓力,穿越最大Q點後,由于高空空氣密度減小,動態壓力逐漸減少,箭船結構承受外部應力也隨之減少,這意味著不會發生災難性故障)

T+2分33秒︰一級火箭主發動機關閉

T+2分36秒︰一二級分離,一級火箭進入返航模式

T+2分44秒︰二級發動機啟動點火

T+7分15秒︰一級火箭啟動3台發動機,反推減速

T+8分47秒︰二級發動機關閉,進入190×205公里近地軌道

T+8分52秒︰一級火箭再次點火,為預備著陸而減速

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T+約9分45秒︰一級火箭再度上演保留劇目,穩穩降落在OCISLY【當然我還愛著你」無人海上平台上。這是SpaceX第52次火箭回收、第33次海上回收、OCISLY第26次喜迎火箭回收!

T+12分鐘︰龍飛船與第二級(上面級)分離

T+12分46秒︰龍飛船打開前錐體,進入自動飛行模式,開始獨自太空之旅。期間繞地飛行19小時,逐漸爬升至408公里近地軌道,慢慢靠近國際空間站。

從發射升空到部署龍飛船,盡管短短只有不到13分鐘,但這背後卻是十年磨一劍的工夫。從2010年發射第一艘試飛龍飛船,到2020年龍飛船首次載人發射,可謂SpaceX十年磨一劍,也是2011年航天飛機退役以來美國本土首次載人發射任務,美國重新執掌載人航天主動權的第一飛!

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接下來是未來時態

5月31日10:29(北京時間6月1日22:29),即發射升空19小時後,龍飛船對接國際空間站和諧號美國艙段,采用全自動對接模式(飛船距離空間站大約200米時,一旦自動對接系統失靈,可以切換至手動對接模式,由龍飛船指揮官赫爾利親手對接)。不管怎樣,最終能夠順利親吻空間站,第一次的感覺總是無比美好。

5月31日12:45,正在空間站的NASA宇航員克里斯卡西迪將率先打開龍飛船艙門,喜迎首批搭乘龍飛船的美國宇航員道格赫爾利、鮑勃本肯,實現歷史性太空擁抱這種既視感已經足足久違了九年,上一次還是2011年航天飛機謝幕飛。兩名俄羅斯宇航員阿納托利伊萬尼辛、伊凡瓦格納,也會加入熊抱之列。

5月31日13:05,舉行一場天地實時交互的歡迎儀式,NASA與國際空間站聯合舉行里程碑式發布會。

要知道,榮耀不僅僅屬于空間站宇航員,同樣屬于那些支持並實現首飛任務的幕後英雄們,包括SpaceX、NASA所有參與者,以及全世界航天愛好者關注者,共享商業載人航天新紀元的到來……

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首艘載人龍飛船呼號︰奮進號

龍飛船進入軌道後不久,NASA正式公布這艘載人首飛的龍飛船呼號Endeavour「奮進號」。這是NASA兩名資深宇航員道格赫爾利、鮑勃本肯,為自己愛船取的名。這既是登月時代阿波羅15號指揮艙的呼號,也是18世紀英國探險家庫克探險船的船名,還是道格赫爾利曾經駕駛過的航天飛機的愛稱。

眾所周知,按照美國載人航天老傳統,搭乘每一艘載人飛船的宇航員都有個「特權」,為自己的愛船取個名字(飛船呼號)。史上最出名的載人飛船恐怕就是阿波羅11號登月飛船Columbia哥倫比亞號指揮艙、Eagle鷹號登月艙。這是登月第一人阿姆斯特朗、登月第二人奧爾德林以及留守月球軌道的柯林斯一起頭腦風暴的結果。盡管傳統得中規中矩,但畢竟是在代表美國大老遠跑到月表上插旗揚威。哥倫比亞和後來的山姆大叔一樣,都是美國擬人化的象征。而白頭鷹(白頭海雕)作為國鳥,更是美國最主要的標志之一。

此外這次任務徽章稍早時候也已公布,標志性的SpaceX宇航員頭盔,面罩上映照著以藍色地球為背景的國際空間站與肯尼迪航天發射中心。環形英文分別顯示,任務代號︰NASA DEMO-2;宇航員名字︰BEHNKEN HURLEY;載人飛船︰SpaceX DRAGON。

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可以說與這次歷史性發射相匹配︰美國重掌載人航天自主權和主動權,開啟美國乃至全球商業載人航天新時代,開創全球私營太空公司載人航天新高度…

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▲這是美國第5款載人飛船發射(水星號飛船、雙子座飛船、阿波羅飛船、航天飛機之後)

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▲這也是全世界第9款載人飛船正式發射(甦聯東方號飛船、美國水星號飛船、甦聯上升號飛船、美國雙子座飛船、甦聯聯盟號飛船、美國阿波羅飛船、美國航天飛機、中國神舟飛船之後)

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為何選擇這兩位宇航員?

首批搭乘龍飛船進入太空,無疑是歷史性榮耀。因此選擇誰來擔綱此任自然尤為重要。事實上,早在2015年∼2018年NASA就開始這項重要的遴選工作,2018年最終選出兩位宇航老司機,作為首批龍飛船宇航員。這兩名NASA資深宇航員︰道格赫爾利、鮑勃本肯,履歷非同尋常。

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▲道格赫爾利(Doug Hurley)︰現年53歲,DM-2任務龍飛船指揮官,2000年加入NASA宇航員隊列,曾任海軍陸戰隊的試飛員、上校,駕駛過超過25款飛機、飛行時間超過1500小時。2011年曾兩度搭乘奮進號、亞特蘭蒂斯號航天飛機,並且榮耀完成了航天飛機謝幕飛亞特蘭蒂斯號最後一次飛行任務STS-135,在此之前太空飛行28天。

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▲鮑勃本肯(Bob Behnken)︰現年49歲,DM-2任務龍飛船聯合指揮官,同樣在2000年加入NASA宇航員隊列,同樣搭乘航天飛機兩次進駐國際空間站(STS-123、130),太空飛行29天,執行過6次太空行走,總計超過37小時,同樣也是位經驗老道的宇航老司機。

兩人都有十年以上豐富的宇航經驗,都曾搭乘航天飛機進入太空。因此選擇他倆有著更特殊的意義,這意味著︰美國載人航天一脈相承,從當年輝煌的航天飛機時代如今傳承到商業載人航天時代。時代不斷進步,宇航時代更是迭代推進。

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任務期限有多長?

DM-2任務期限到底有多長時間?其實一直變來變去。從最初7天短暫試飛任務升級為正式任務(30∼119天),1個月到4個月都有可能。目前NASA還沒有給出任務期限,可能最晚不會超過7月底8月初。

因為這次任務之後,8月底∼9月初發射美國商業載人航天首班龍飛船(任務代號USCV-1),這就需要DM-2任務在此之前1個月返回,為下次任務作準備。

與此同時,這次任務期限還將取決于龍飛船太陽能裙的使用壽命。這款全新設計理念的太陽能供電系統,采用小片太陽能電池板拼成曲面「太陽能裙」,就像圍裙一樣半包圍于服務艙外表(一改傳統太陽能展開式陣列),從而徹底避免展開故障風險,不過缺點就是曲面電池板因受熱不均有可能造成電池性能衰減,從而影響整個飛船停靠時間。根據NASA審核委員會報告,這是唯一影響龍飛船長期停靠空間站的硬件因素。俄羅斯現役載人飛船聯盟號盡管采用過氧化氫推進器,也存在自然降解問題,同樣影響聯盟號在軌壽命,通常在軌運行200多天。

另一方面,取決于NASA在這段時間太空任務安排,目前空間站僅有一名美國宇航員克里斯卡西迪,通常每批NASA宇航員要支持、維護或完成多達250項太空任務。即使請俄羅斯宇航員友情出場也無法完成復雜的艙外任務,因此有計劃讓道格赫爾利、鮑勃本肯盡可能多些時間駐留太空。尤其是鮑勃本肯曾經執行過6次艙外任務,堪稱太空行走老司機。此前他已接受過相關任務的水下訓練,有望與克里斯卡西迪共同出艙,完成使命。

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後續任務是什麼?

這次任務之後,NASA計劃下半年(內部瞄準8月底∼9月初)正式發射美國商業載人航天首班龍飛船,任務代號USCV-1。

現已排定4人執行首航最先確定兩名NASA宇航員︰維克多格洛弗(Victor Glover)、麥克霍普金斯(Mike Hopkins),新增兩名︰美國女宇航員香農沃克Shannon Walker、日本宇航員野口聰一Soichi Noguchi,任務期6個月。

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為何NASA重新啟用蠕蟲標?

今年4月初,時隔多年的NASA蠕蟲標復出,首次顯現在擔當發射這次任務的獵鷹9號火箭上。我們知道,NASA創建60多年來,共有兩個標志(logotype)︰肉丸+蠕蟲。

▲肉丸標(Meatball)右圖︰1959年∼1975年使用,1975年被蠕蟲標取代,1992年5月22日重新啟用至今。

▲蠕蟲標(Worm)左圖︰1975年∼1992年使用,1992年5月22日停用,2020年4月3日開始,作為次要標志重新啟用。

看得出來,肉丸標、蠕蟲標交替使用橫跨NASA整整60年,足足見證了美國五個載人航天時代︰水星時代、雙子座時代、阿波羅時代、航天飛機時代、商業載人航天時代。

尤其最近這個商業載人航天時代,盡管與前四個時代具有很大差別,卻是之前黃金時代的演化產物,如今重新啟用,印在美國商業載人航天新時代首枚火箭上,肉丸標、蠕蟲標並列其上,寓意美國本土載人航天一脈相承,金衣缽終于可以放心傳給擔當者SpaceX。

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首飛有何重大意義?

這是2011年航天飛機全部退役以來,美國本土載人航天計劃首次載人飛。背後意義非同一般,這不僅意味著美國重啟載人航天,重掌載人發射自主權,又在全球率先開啟商業載人航天的嶄新時代。

這次首飛,標志著美國再度與俄羅斯並駕齊驅、重掌往返國際空間站的雙雄格局。自2011年航天飛機全部退役後,往返國際空間站的唯一通道全由俄羅斯獨家主宰。美國作為航天大國強國卻干瞪眼、干著急,只能任由宰割。聯盟號飛船艙位費15年間幾乎飆升了400%。NASA最近又從俄羅斯手中購買今秋聯盟號一個艙位,創下歷史新高︰超過9020萬美元。

要知道,NASA停飛航天飛機後累計已向俄羅斯航天局支付35億美元購買艙位,這一巨資甚至超過投給SpaceX31億美元用于開發載人龍飛船。而NASA推行的商業載人航天項目載人龍飛船艙位費只有5500萬美元,不太靠譜的波音星際飛船艙位費平均9000萬美元(波音辯駁稱不到7000萬美元)。但不管怎樣,這都是美國本土載人航天恢復原力的喊價,比起報價更重要更敏感的是國家航天戰略安全,太空要道一直卡在別人手里的滋味,美國一嘗就是十個年頭。如今終于熬到頭兒了。

除了付出高昂票價外,戰略風險顯露無疑。想想看,地球上最強大的航天強國,卻無法發射自己的宇航員去空間站!是不是有些反諷?正因為如此,這次龍飛船載人首飛,才顯得尤為重要!

重要意義還在于,以往有能力實現載人航天發射的俄美中都是國家項目,官方航天機構親自操辦,而新一代美國載人計劃采用官方發包、發射商承包的商業模式。NASA批準的首批發射承包商只有兩家︰SpaceX、波音。SpaceX又是領餃者。

NASA推行商業載人航天計劃可謂非常劃算,為NASA節省了大約200億至300億美元。NASA局長吉姆布里登斯汀最近表態,扶持兩家承運商金額︰波音51億美元(實付48億)、SpaceX31億美元,遠低于原先載人航天「星座計劃」預算總額345億美元。

所以說,這次任務不僅意味著美國重啟載人航天關鍵一發,也是全球率先開啟商業載人航天一個嶄新時代。

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創造新紀錄與新數據

這次歷史性發射創下一連串紀錄和數據︰

●龍飛船首次載人航天發射

●2011年航天飛機退役後美國本土首次載人航天發射

●美國重新執掌載人航天主動權第一飛

●開啟美國乃至全球商業載人航天新時代第一飛

●開創全球私營太空公司載人航天第一飛

●全世界第9款載人飛船發射(甦聯東方號飛船、美國水星號飛船、甦聯上升號飛船、美國雙子座飛船、甦聯聯盟號飛船、美國阿波羅飛船、美國航天飛機、中國神舟飛船之後)

●美國第5款載人飛船發射(水星號飛船、雙子座飛船、阿波羅飛船、航天飛機之後)

●第52次成功回收火箭

●第33次成功海上回收火箭

●OCISLY第26次成功回收火箭

●SpaceX第94次航天發射

●獵鷹9號火箭第85次航天發射

●SpaceX在肯尼迪航天中心39A第22次發射

●SpaceX今年第8次航天發射

●美國今年第13次航天發射

●全球今年第37次航天發射︰美國13發(1發失敗)、中國11發(2發失敗)、俄羅斯7發、日本2發、歐盟2發、伊朗2發(1發失敗)


作者:一點資訊

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