載人龍飛船首飛在即:馬斯克信心十足NASA老專家為何憂心忡忡?
隨著SpaceX的載人龍飛船一切準備就緒,美國和NASA都將迎來一個全新的航空時代。載人龍飛船不僅讓美國再次獲得本土運送宇航員的能力,也能夠讓NASA大大縮減航空成本。雖然馬斯克對於此次載人試飛信心十足,但是航天飛機時代的一位專家卻表示了自己的擔憂。
根據NASA計劃,美國宇航員羅伯特·貝恩肯和道格拉斯·赫爾利原定於5月27日乘坐SpaceX製造的龍飛船進入軌道。他們將在軌道上飛行24小時,然後與國際空間站對接。這是NASA自航天飛機2011年退役以來首次嘗試從美國本土將宇航員送入軌道。
1981年4月,哥倫比亞號發射升空。
好事多磨,龍飛船發射因天氣原因推遲
由於天氣原因,NASA最終取消了龍飛船的發射計劃,並將發射時間調整為周日(30日)下午。如果SpaceX的龍飛船在肯尼迪航天中心發射成功,將使美國重新獲得載人航天的能力。
9年來,NASA一直在俄羅斯的聯盟號太空船上為宇航員購買船票,而且每個座位的費用高達9000萬美元。雖然對於NASA來說龍飛船也是租用的,但與以往不同的是,龍飛船的擁有者是美國本土企業,而且NASA支付了30億美元的研發費用。此次發射任務,NASA為每位宇航員支付了約5500萬美元。
龍飛船能夠為NASA節省運送宇航員的成本。
馬斯克:功歸你們,過歸我
在載人發射任務前,作為本次發射任務的總工程師,馬斯克接受了媒體的採訪。馬斯克表示:“我是項目總工程師,如果此次發射一切順利,那都是SpaceX和NASA團隊的功勞,但如果出了問題,那就是我的錯。”
馬斯克聲稱自己要對龍飛船裡的宇航員們負責,而且見到宇航員的家人讓這種感覺尤為強烈。在發射任務前,他已經告訴了兩名宇航員的家人,SpaceX做了力所能及的一切來確保他們的親人能夠安全歸來。在說到這些話語時,馬斯克甚至一度出現了哽咽。
馬斯克與宇航員貝恩肯。
馬斯克對於此次載人飛行信心十足
馬斯克在接受CBS(哥倫比亞廣播公司)採訪時表示,宇航員的安全是SpaceX團隊在執行任務期間“唯一的優先事項”。他還表示,雖然這項任務的某些方面讓他徹夜難眠,但他對公司的技術和任務的安全性非常有信心。他說,“龍飛船已經經過了成千上萬次的測試和評估,獵鷹9號也是一枚經過充分驗證的火箭。”
載人龍飛船設計的是自動駕駛,但是也配備了手動操控系統,可以讓宇航員根據實際情況進行手動調整。龍飛船沒有配備逃逸塔,而是在飛船外面裝了8個反推火箭,可以產生56噸推力,一旦發生危險會利用推力把飛船帶離火箭。
SpaceX的宇航服完全是量身定做,不僅外形科幻而且十分輕便,當然安全性也毫無問題。馬斯克稱,這款宇航服耗時近4年,他也親自參與了宇航服的設計,而且SpaceX專門聘請了《神奇四俠》、《復仇者聯盟》等電影的服裝設計師何塞·費爾南德斯為其設計了原型。
貝恩肯和赫爾利身上的宇航服都是量身定做的。
這款宇航服的頭盔和關節過渡段均經過特殊設計,可在艙內失壓時進行良好密閉並充氣保壓,充分體現了馬斯克“保證宇航員生命安全”的承諾。馬斯克也希望這款宇航服能夠激發孩子們的航天夢。
失敗風險是死亡風險的4.5倍
NASA對商業內幕網稱,它估計這次載人飛行有1/276的機率是致命的,有1/60的機率因某個問題導致任務失敗,但不會導致機組人員死亡。因此,這次任務失敗的風險被認為是機組人員傷亡風險的4.5倍。
這在一定程度源於SpaceX先進的緊急逃離系統。今年1月的一次演示證明,該系統可以讓龍飛船及時飛離在劫難逃的獵鷹火箭。SpaceX還試圖努力減少太空垃圾、小行星和彗星塵埃以及其它碎片可能對任務造成的風險。
貝恩肯和赫爾利也接受了NASA和SpaceX推算的風險。貝恩肯稱:“我們對於這個風險度比較滿意。”他和赫爾利與SpaceX在龍飛船項目上合作了大約5年,他們對任務可能失敗的方式有更多的了解,這是以往任何宇航員都不具備的優勢條件。
貝恩肯和赫爾利表示接受此次的發射風險。
對任務失敗機率的估計是基於真實飛行數據的計算機模擬。對於獵鷹9號火箭,SpaceX公司已經發射了數十次, SpaceX還完成了新載人龍飛船的無人飛行測試和大約20次貨運龍飛船的無人飛行測試。所以測試產生的數據可以輸入模擬系統中。
扒一下龍飛船的“黑暗史”
早在2014年,SpaceX就已經獲得了NASA的合同,該公司最初表示,它將會在2017年之前交付一艘可正常運作的載人飛船,然而這艘載人飛船卻遲遲未能交付。去年3月,SpaceX利用載人龍飛船完成了一次國際空間站的無人飛行任務,SpaceX隨即計劃在去年7月份發射載人任務。
但在4月份,龍飛船在引擎測試時發生爆炸,SpaceX和NASA不得不推遲了首次載人任務。有消息稱,SpaceX去年4月曾在美國內華達州的一座湖中,進行了飛船返回地球的降落傘開傘試驗,但是結果難以令人滿意。如果降落傘出現意外,將無法讓龍飛船和內部宇航員安全返回地面。
NASA局長吉姆·布里登斯汀對馬斯克和SpaceX毫不留情的進行了打臉,他表示SpaceX發生的爆炸事件,鐵定讓載人飛行往後推遲。這位局長表示,儘管SpaceX堅持龍飛船可能在19年年底前進行一次載人試飛,但毫無疑問時間表會改變。果不其然,載人飛行再一次被推遲到2020年。
載人龍飛船的試飛遭遇多次推遲。
航天飛機時代任務控制員:試飛前需要進行災難模擬
詹姆斯•奧伯格是航天飛機時代NASA的任務控制員,他密切關注著龍飛船的發展。他十分擔心NASA和SpaceX團隊在開發、建造和測試龍飛船方面經驗不足。
奧伯格說:“上次從美國土地上發射載人飛船還是在2011年,9年的漫長間隔會對其造成很大的影響。此外,我們距離美國首次發射載人飛船已經過去了近40年,這個時間間隔對於即將到來的發射可能更為重要,而且首次嘗試總是需要進行特別的準備。”
奧伯格回憶道:“在航天飛機發射之前,我和升空團隊在控制台前做著緊張的準備。除了擔任航天飛機輔助推進系統的系統專家,技術作家的工作經驗讓我被選為一個特別團隊的記錄秘書,這個團隊的職責就是提前考慮所有需要緊急響應的潛在飛行故障。每一場討論都被完整地記錄下來,供所有團隊成員思考。”
奧伯格稱:“我們必須盡可能多的預想飛機可能發生的緊急情況,而且必須找到檢測它們的方法,並開發和驗證專用儀器。我們也必須在計算機模擬中詳細規定並驗證允許的決策時間。飛行人員和地面救援人員都需要訓練,然後在一場模擬災難中進行測試。所以我們總是在想像著災難的發生,然後進行學習和練習。”
航天飛機控制台。
奧伯格:NASA和SpaceX經驗不足
奧伯格強調:“這樣做也無法保證獲得成功。對於1981年的航天飛機來說,從理論到實踐的飛躍是驚人的,因為航天飛機從來沒有被設計成無人操控的方式。它第一次進入軌道時,必須有宇航員在上面。這是前所未有的飛躍。”
奧伯格稱,水星號、雙子座號、阿波羅指揮模塊和登月模塊等早期載人飛船,都進行了無人試航。SpaceX公司的載人龍飛船和獵鷹9號火箭也經歷過類似的試飛。波音公司的星際線飛船也經歷了這樣的審查,但卻在最近的軌道測試飛行中出現了兩大系統故障,因此需要進行複測。
奧伯格稱,“在所有的載人宇宙飛船中,只有航天飛機與眾不同而且更加危險。事後看來,我們幾乎沒有足夠的技術,多次在近乎災難的情況下僥倖逃生,其中一些我們甚至是在著陸後很久才知道。”
載人龍飛船與獵鷹9號火箭矗立在肯尼迪航天中心的發射台上。
奧伯格稱:“這些準備仍然無法降低龍飛船試飛面臨的挑戰。航天飛機是由NASA的承包商團隊開發的,他們在以前的項目中都有豐富經驗,但獵鷹號並沒有這些經驗豐富的專家的幫助。”
奧伯格稱,“一個經驗豐富的團隊,比如1981年NASA的航天飛機團隊,20世紀50年代液體燃料火箭技術和宇航工程師沃納·馮·布勞恩團隊,或者60年代蘇聯火箭設計師謝爾蓋·科洛列夫的團隊,他們都是從失敗和成功中學到了東西,能夠對問題做出明智判斷。”
奧伯格稱,“經驗是一個比知識定義和公式更關鍵的因素。經驗能夠創造一種直覺,不僅能讓人看到有什麼問題,還能想像到應該是什麼樣子。他們擅長的不是創造答案,而是提出問題。SpaceX的團隊應該吸收這種洞察力,並且學會運用這種智慧。雖然他們積極的狀態和對挫折的正確反映令人鼓舞,但龍飛船的載人飛行仍然會讓我感到擔憂。”