进行首次商业太空行走,刷新近几十年来人类抵达的最高高度 SpaceX 将开启“最危险”任务

发布者:熊猫木木 2024-8-29 14:55

美国太空探索技术公司(SpaceX)准备创造新的历史。它计划由“龙”飞船搭载4名宇航员执行为期5天的“北极星黎明”任务:进行首次商业太空行走,刷新人类近几十年来抵达的最高高度。

一直以来,太空行走属于政府宇航员的专利。如今,经过两年多的酝酿,SpaceX即将开启“迄今最危险”的任务之一。

不过,就在发射前夜、美国东部时间8月26日晚,SpaceX宣布将原定于27日进行的发射推迟24小时至28日凌晨3时38分至7时09分之间进行。

五大看点

“北极星黎明”项目最初于2022年对外公布,由美国科技亿万富翁艾萨克曼发起,旨在推进SpaceX将人类移居其他星球的远大目标。

参与本次飞行的4名宇航员都是“业余选手”,但都与航空航天领域密切相关。除富翁艾萨克曼本人外,还包括一名前空军飞行员和两名SpaceX运营工程师。

SpaceX最初计划于美国东部时间8月26日执行任务,但已两度推迟发射。26日晚间,SpaceX称,因火箭的“快速断开脐带”出现地面氦气泄漏,决定将发射推迟至28日凌晨至清晨。如果需要,29日同一时段还有备用发射机会。

如果一切顺利,4名宇航员将在绕地球运行的椭圆轨道执行一系列飞行和测试任务,其中3项最受关注:尝试首次商业太空行走;刷新近几十年来人类到达的最高高度;进行“龙”飞船与“星链”卫星之间的激光通信测试。

“世界上首次商业太空行走是这次飞行的最主要看点。”全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩指出,一方面,太空行走难度很大,商业太空行走的想法已提出很久,但一直未能实现。另一方面,与其他太空行走相比,这次的任务较为特殊。

庞之浩从飞船、宇航服、宇航员、飞行高度4个角度进行观察。

首先,飞船没有气闸舱(特殊减压舱),这与我国第一次太空行走有些类似,整个舱室将在太空行走前卸掉压力,宇航员直接从飞船里出舱。美国早期也进行过此类实验,但已很久没有尝试。所有宇航员都要穿上新研制的舱外航天服,以抵御真空环境的影响。

其次,新的航天服采用最老的脐带式,不配备生命保障系统。它是SpaceX在舱内航天服基础上改造的,既缩短了研制时间,也降低了成本。过去,美国和苏联的太空行走都使用脐带式航天服,但后来为了简便,改用自由式,即宇航员背上一个高1.3米的生命保障系统。

再次,出舱宇航员将面临考验。这次任务中,有两名宇航员将先后出舱活动约20分钟。舱外行走与舱内活动不一样,具有更高难度和风险,动作幅度要小,通常需要经过大量水下训练。

最后,飞行高度更高。载人航天器一般飞行高度为300公里至500公里。如果太高会遇到范艾伦辐射带,如果太低会受到残存大气的影响。这次,“龙”飞船要抵达1200公里的高度,再爬升到1400公里高,后降到700公里高处进行出舱活动。

上述高度将超越1966年“双子星座11”号飞船创下的高度纪录(1373公里),成为自1972年美国航天局“阿波罗”登月任务以来人类到达的最高高度,也将使得飞船进入范艾伦辐射带的内带(充斥着高能粒子)。“更高的高度对于科学实验和数据收集非常有利,但宇航员会面临辐射等风险,这对他们和新的航天服都是考验。”庞之浩说。也有评论称,飞船抵达近几十年来最新高度时,可能面临被微小太空岩石以及人造碎片撞击的风险。

此外,庞之浩认为,载人飞船与“星链”卫星的激光通信测试也是一大亮点。因为激光通信的带宽非常宽,通信的质量和速度会大大增加。美国此前曾在月球上进行过激光通信的实验。激光通信是未来通信的发展方向,可快速传输大量数据,对于科研活动和宇航员的航天生活都非常有利。

“总之,这次任务带有风险性,看点很多,不再是单纯的太空旅游,而是一次商业科研活动。”庞之浩说。

两大目的

按计划,此次“北极星黎明”任务只是SpaceX“北极星”项目三次飞行中的第一次。接下来,SpaceX还将进行另外两次商业飞行:一次仍将使用“猎鹰9”号火箭;另一次将使用SpaceX为登陆月球和火星设计的新一代重型运载火箭“星舰”。

有评论称,综观“北极星”项目,它是商业航天领域的又一次飞跃,凸显出商业力量对太空探索的深度参与和创新推动。但也有观点认为,就目前而言,太空飞行商业化仍有很长的路要走,商业公司铩羽而归的例子屡见不鲜。

比如,今年6月,SpaceX“星舰”火箭的商业载人绕月飞行活动遭日本富豪前泽友作“退单”,理由是“星舰”何时准备就绪尚不明确。又如,美国富豪贝索斯的蓝色起源公司已进行7次载人亚轨道飞行,但由于一次未载人飞行时的故障,导致项目中断近两年。再如,英国维珍银河公司旨在利用独特的飞行器将“游客”送往太空边缘,但其商业化尝试以失败告终。

从推动航天产业发展的角度看,商业太空飞行意义何在?商业航天的崛起已是大势所趋吗?

“商业太空飞行最重要的目的就是降低成本、提高效率。”庞之浩指出,它一般是使用比较成熟的技术,实现商业化。美国当年之所以要让SpaceX研制商业飞船,就是因为航天飞机很贵、风险很大。在它们退役后,美国就让商业航天公司接手,一改过去政府投资、大航天公司执行的模式。

与政府主导的模式比,庞之浩认为,商业航天公司自己研制飞船和火箭,用卖服务的模式来完成政府项目。为了实现盈利,它们会在保证安全的前提下尽可能地降低成本,节省研制时间。这也是它们进行商业航天活动的意义所在。实践证明,在商业航天市场上,新的商业航天公司前景广阔。

一骑绝尘

颇为巧合的是,就在SpaceX为首次商业太空行走摩拳擦掌之际,美国老牌航空航天巨头波音正遭遇新的耻辱。

美国航天局24日宣布,出于安全考虑,今年6月搭乘波音“星际客机”飞船前往国际空间站的两名宇航员,将于明年2月改乘SpaceX的“龙”飞船返回地球。

有舆论指出,一段时间以来,美国的卫星发射和太空运输市场越来越被一家公司“垄断”:SpaceX。它拥有一支经过验证、可重复使用的火箭队,飞行速度更快且价格更低,还专门负责向国际空间站运送美国宇航员。

谈及近年来SpaceX在太空探索领域取得的进展,庞之浩认为,无论是载人航天还是火箭发射,都可以用4个字来形容:一骑绝尘。

载人飞船方面,SpaceX于2014年与波音一同中标美国航天局项目,于2020年完成“龙”飞船的首次载人试飞,迄今已执行9次常规商业载人航天任务。反观波音,得到的资金比SpaceX更多,“星际客机”飞船的成本更高,但发射时间一再推迟,顺利升空后又迟迟回不来。

火箭发射方面,SpaceX采用一种火箭通用化的方式。“猎鹰9”号火箭性能很高,不带助推器,既能发射商业航天器,也能发射民用、军用航天器,既能载人也能非载人。它的发射成功率和一级装置回收成功率都很高,有效降低了成本。

总的来说,“SpaceX自己投资、敢于尝试新技术,采用迭代试错的方式,不求一步到位。”庞之浩说,从管理模式到发展路线,它有很多经验值得借鉴。

据《解放日报》报道

《西海都市报》(2024年08月29日 第B13版:天下·关注)

来源:西海都市报

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