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SpaceX龙飞船发射成功:美国载人航天的辉煌与落寞

北京时间5月31日22时16分,龙飞船成功与国际空间站对接,两位龙飞船宇航员(黑色上衣)随后与国际空间站上的三位宇航员相聚。图源:NASA

撰文 | 孙珂剑
 
 “睁开你的眼睛,向上看看天空。”
 
5月23日,埃隆·马斯克发布了这样一条推文,此时距离SpaceX公司的载人龙飞船的发射大约还有一周时间。
 
 
北京时间5月31日凌晨3:23,载有龙飞船的猎鹰9号火箭从美国肯尼迪航天中心的39-A号发射台顺利升空,载着2名经验丰富的美国宇航员和1只恐龙玩偶向国际空间站奔去。51年前,“阿波罗11号”的登月之旅也是从这个发射台开始的。
 
这次龙飞船的发射吸引了全世界的目光。首先,这是人类历史上首次由商业航天公司执行的载人航天飞行任务。目前世界上仅有俄罗斯、美国、中国3个国家掌握了载人航天技术,在 SpaceX 的成功之前,所有载人航天项目无一不是由国家航天机构推动的。
 
其次,自2011年 “亚特兰蒂斯号” 航天飞机退役以来,美国的载人航天事业几近停滞,直到本次发射打破了近10年来没有载人航天器从美国领土内发射出去的空白。
 
除了具有多重历史意义,龙飞船的外形与技术也是它如此吸睛的理由。它直径4米,高8.1米,发射重量最高可达15吨,可搭乘7名宇航员;它取消了以往飞船必备的可展开太阳电池翼和逃逸塔,转而使用环装太阳翼和全新的自备动力逃逸系统。除此之外,载人龙飞船实现了高度自动化,能够自主入轨、自主返回,这无疑让未来的商业航天之旅变得更加令人期待。
 
龙飞船的成功发射将“载人航天”这个词带回人们的视野,对人类来说,这是一个既熟悉又陌生的名词。当世界各地的人们透过屏幕注视着猎鹰9号划破长空时,不难联想到阿波罗11号、挑战者号、联盟号、神舟5号……这些曾经激荡着人类的想象力、带来狂喜或悲痛的往事。要想真正理解今天载人龙飞船发射成功的意义,我们还需要去重访历史,回顾一段坎坷而荣耀的旅程。
 
01.辉煌与落寞:美国载人航天小史
 
人类的载人航天事业始于前苏联的东方计划。在1957年成功将人类首颗人造地球卫星 “斯普特尼克1号” 送入太空后,苏联很快开始了 “东方计划”;1961年,加加林顺利进入太空并安全返回,为这一计划画上了圆满的句号。当苏联在太空中屡屡取得胜利之时,美国不甘落后,从1958年到1966年,美国先后开启了 “水星计划” 和 “双子座计划”,实现了将美国人送入太空以及进行太空行走的愿望。
 
如果说苏联通过率先发射卫星、率先实现载人航天赢得了太空争霸前半场的胜利,那么美国终于在1969年 “一雪前耻” 并扭转了战况。1969年7月21日2点56分(UTC),阿姆斯特朗走下阿波罗11号登月舱的舷梯,将人类的足迹印了到月球表面。
 
登月的成功使NASA愈发踌躇满志,当年就提出了 “太空运输系统”( Space Transportation System ,简称STS)计划,该计划的核心是制造可重复往返于地球和太空的航天器,以此缩减太空探索成本,并为建造空间站甚至探索火星提供必要的支持。不难看出这一计划是野心勃勃的,但其所需的巨额预算使美国国会犹豫不决,最终获得支持的只有航天飞机。1972年1月5日,尼克松发表公开声明支持美国研发航天飞机,目的是“将70年代的太空边界变成熟悉的领域,并使80到90年代的人们能够轻而易举地造访”。
 
1976年,美国建造了第一架航天飞机 “企业号”,它主要用于测试,没有进入过太空。1981年,第一架真正意义上往返于地球与太空的航天飞机“哥伦比亚号”完成了激动人心的首飞,两年后,“挑战者号”也加入了美国的航天舰队。当时的美国航天似乎迎来了登月之后的第二个黄金时代,然而悲剧的种子已经悄悄埋下。1986年,挑战者号在第10次发射后的73秒突然爆炸;2003年,“哥伦比亚号” 在第28次执行任务重返地球时坠毁.两架航天飞机的陨落导致包括宇航员和美国平民在内的14人丧生。
 
两起悲剧并没有立刻终止航天舰队的飞行,但或多或少在美国人对太空的向往中掺入了一丝阴影。2011年,美国最后一架航天飞机“亚特兰蒂斯号”在完成了第33次飞行任务后宣告退役,这也标志着美国航天飞机时代的全面落幕。1981-2011年间,美国航天舰队共执行了135次任务,其中成功的有133次。
 
亚特兰蒂斯号退役后,美国宇航员不得不搭乘俄罗斯的联盟号飞船去往国际空间站,每人每次的 “旅费” 高达8000万美元。历经水星计划、双子计划、阿波罗计划、太空运输系统计划,上世纪60年代将人类送上月球的太空霸主,如今陷入了只能依靠昔日强敌进入太空的尴尬境地,或许只有了解了这段历史,才能明白今天SpaceX龙飞船的载人首秀为何如此激动人心吧。
 
02.沉寂九年,美国载人航天为何进展缓慢
 
美国航天飞机之所以被停用,主要还是经济压力太大。航天飞机虽然可以重复利用,但是每次返航后的维护成本是巨大的,再加上两起悲剧的发生,NASA提出的巨额预算可以说是层层受阻。
 
其次,航天飞机执行任务进入常态化后,除了搭建空间站之外似乎没有更大的用处了,在长达30年的时间里也没有在空间探索方面取得突破性进展。无怪乎2010年空间站刚一建完美国就宣布了航天飞机即将退役的消息。
 
美国并非没有做出取得更大突破的尝试。2004年,布什在NASA总部发表提出了美国航天的新愿景。他指出NASA要建造一种名为 “乘员探索飞行器”(Crew Exploration Vehicle,简称CEV)的新型航天器来进行地球轨道外的探索,在2020年重返月球,并带着在月球上获得的经验和知识飞往火星乃至更广阔的的太空。这一宏伟计划的五年预算高达120亿美元,但实际上其的中110亿美元都来自原有NASA预算的重新分配。也就是说NASA接手了一个比运行航天飞机更为艰难的任务,而获得的资金支持却几乎没有上涨。
 
2004年提出的NASA预算规划。图源:NASA官网
 
为了响应布什提出的新远景,“星座计划” (Constellation program)应运而生,它的使命显然是一部关于地球、月球和火星的三部曲。然而,布什的继任者奥巴马在2010年终止了这一计划,理由是其“进展缓慢且缺乏创意”,不过奥巴马政府期间,NASA加强了与私营部门的伙伴关系,更多地与商业化航天企业签订合同来购买特定服务,但并不参与该服务的设计过程,也不拥有该企业的设备。这使得SpanceX等商业航空公司的发展有了可能。
 
“星座计划” 虽被叫停,但给NASA留下了一笔小小的遗产,这就是 “猎户座”(Orion)飞船,它在2014年12月5日进行了首次试飞,在2019年完成了发射中止逃逸测试。“猎户座” 的外表酷似阿波罗飞船,内部空间更大,也有着更加安全的技术,但目前看来,要想重现美国“阿波罗时代”的荣光,它还有很长的路要走。
 
03.“我们必须扬帆远航”
 
如今,当美国重返登月赛道之时,龙飞船似乎跑在了猎户座前面。发射当晚,在经历19个小时的飞行后,北京时间5月31日22时16分,龙飞船成功与国际空间站对接。如果能够顺利返航,它将承担期定期运送美国宇航员往返于地球和空间站的任务,并在下一个十年向月球和火星发起冲击。

 

成功发射的载人龙飞船让人联想起2016年埃隆·马斯克公开表达的 “要让人类成为多星球物种” 的愿景,更让人想起19世纪美国著名诗人奥利弗·温德尔·霍姆兹(Oliver Wendell Holmes Sr.)的诗句:
 
“为了到达理想的港湾,我们必须扬帆远航,有时顺风,有时逆风——但是我们必须航行,不能随波逐流,不能抛锚停泊。”
 

参考资料

1.https://history.nasa.gov/stsnixon.htm

2.https://www.nasa.gov/missions/solarsystem/bush_vision.html

3.https://www.nationalgeographic.com/news/2010/2/100201-obama-nasa-budget-moon-constellation/

 



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