历史性一刻!NASA公布SpaceX龙飞船宇航员,私营载人航天时代将至

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  北京时间 8 月 3 号晚 11 点,NASA 通过官方视频直播公布了即将在明年搭乘 SpaceX 和波音公司飞船前往国际空间站的 9 人宇航员名单。不同于以往的载人任务,这一次是从 2011 年航天飞机退役之后,美国首批从本土升空的宇航员,意味着中断近 8 年之后,美国再次获得了将人送入太空的能力,逐渐摆脱俄罗斯在国际载人航天市场的垄断。

  

  图丨9 人名单

  同时,DT 君认为更重要的一点是,SpaceX作为新兴的私营航天公司能够与波音和洛克希德·马丁两大巨头同场竞技,不仅表明私营公司在美国航天事业中的戏份越来越多,也彰显了作为传统的航天强国,美国依旧拥有强大的航天工业基础和创新能力,实力和潜力皆不可小觑!

  NASA 9 人名单公布,SpaceX进度逆袭波音

  这次公布的 9 人宇航员名单中,其中包括 8 名 NASA 的宇航员和一名波音公司自己的宇航员,他们分别被分配到 SpaceX 和波音两家公司,波音分得 5 人,SpaceX 分得 4 人,将分别搭乘CST-100 和载人龙飞船执行试飞和正式飞行两批次任务。成员名单和分别执行的任务如下:

  其中 2 名宇航员将执行 SpaceX 首次正式飞行任务

  

  图丨Victor Glover (左)、Mike Hopkins(右)

  这两名宇航员将乘坐 SpaceX 公司载人龙飞船,由猎鹰 9 号火箭从肯尼迪航天中心 39A 发射台送入太空,前往国际空间站执行长期任务。

  Victor Glover 来自加利福尼亚州波莫纳。他是海军指挥官、海军飞行员和试飞员,有驾驶超过 40 架不同的飞机、400 次航母着陆和 24 次战斗飞行任务,近 3000 小时的飞行经验。2013 年他被选为宇航员候选人,而这将是他的第一次太空飞行。

  Mike Hopkins 出生于黎巴嫩,在密苏里州里奇兰附近的一个农场长大。他是现役空军上校,在 2009 年被选为 NASA 宇航员之前,他是一名飞行测试工程师。他曾在国际空间站执行过长达 166 天的 37 和 38 号任务,并进行过两次太空行走。

  2 名宇航员执行SpaceX 公司 Demo-2 测试飞行

  

  图丨Bob Behnken (左) Doug Hurley (右)

  Demo-2 飞行计划即首次载人测试(区别于 Demo-1 无人测试)于 2019 年 4 月在佛罗里达州肯尼迪航天中心 39A 发射台发射升空,宇航员将乘坐猎鹰 9 号火箭搭载的载人龙飞船。

  Bob Behnken 来自密苏里州的圣安。他是飞行测试工程师、空军上校,并拥有工程学博士学位。2000年他成为了一名宇航员,并两次乘坐“奋进号”航天飞机,完成了 STS-123 和 STS-130 号任务。在此期间,他曾进行 6 次、总共 37 个多小时的太空行走。

  Doug Hurley 来自纽约阿帕拉契 (Apalachin)。在 2000 年来到 NASA 成为宇航员之前,他曾是海军陆战队的试飞员,并获得了海军陆战队上校的军衔。他曾驾驶“奋进号”航天飞机执行过 STS-127 号任务,他最后一次飞行任务是驾驶“亚特兰蒂斯号”航天飞机执行STS-135 号任务。

  2 人执行波音公司首次正式飞行任务

  

  图丨Josh Cassada(左)、Suni Williams(右)

  这两名 NASA 宇航员将乘坐波音公司CST-100 飞船,由联合发射联盟(ULA)的 Atlas V 型火箭从卡纳维拉尔角空军基地 41 号航天发射场送入太空,前往国际空间站执行长期任务。

  Josh Cassada 在明尼苏达州的白熊湖市长大。他是一名海军指挥官和试飞员,已经驾驶过 40 多架飞机,飞行时间超过 3,500小时。2013 年他被选为宇航员。这将是他的第一次太空飞行。

  Suni Williams 出生于俄亥俄州的欧几里德,但她的家乡是马萨诸塞州的李约瑟。Suni 曾经是一名海军试飞员,并升到了上尉军衔,后来到了 NASA。自从 1998 年被选为宇航员以来,她曾在太空中工作生活了 322 天,担当国际空间站负责人并进行过七次太空行走。

  3 名宇航员执行波音公司测试飞行

  

  图丨Eric Boe(左) Nicole Mann(中) Chris Ferguson(右)

  波音公司测试飞行计划于 2019 年年中开展,在佛罗里达卡纳维拉尔角空军基地 41 号发射基地发射升空,宇航员将乘坐 Atlas V 型火箭搭载的 CST-100 飞船。

  Eric Boe出生于迈阿密,但在亚特兰大长大。他曾是一名空军战斗机飞行员和试飞员,并升至上校军衔,后来来到 NASA。2000 年,他被选为宇航员,他曾驾驶“奋进号”航天飞机执行 STS-126 号任务,并在最后一次飞行中驾驶“发现号”航天飞机执行 STS-133 号任务。

  Chris Ferguson 是费城人,一名退役的海军上尉,曾驾驶亚特兰蒂斯号航天飞机执行 STS-115 号飞行任务,并在“奋进号”航天飞机和“亚特兰蒂斯号”航天飞机上指挥STS-126 和 STS-135 号飞行任务,这也是该航天飞机项目的最后一次飞行任务。2011 年,他从 NASA 退役,成为波音公司的 CST-100 飞船计划的重要成员。

  Nicole Aunapu Mann 是加州人,也是美国海军陆战队的中校。她是一名 F/A-18 飞机测试飞行员,曾在 25 架飞机上飞行超过 2500 个小时。2013 年,她被选为宇航员,这将是她第一次太空旅行。

  

  虽然就目前的状况来看,SpaceX和波音两家公司的项目进度都经过了数度推迟,但相较之下,无论是试飞任务还是正式飞行,SpaceX 暂定的时间节点都要领先于波音公司。尤其是在今年 6 月份,波音公司在试验期间发生的发动机故障,导致其关键的测试首飞推迟,追赶上 SpaceX 的可能性更加渺茫。

  美国人自废武功,沦为“冤大头”

  

  图丨美国宇航员搭乘俄罗斯飞船前往国际空间站价格涨势“喜人”(来源:NASA)

  首先我们来看上面的这一张图,显示了从 2006 年到今年为止,美国宇航员如果要达成俄罗斯的飞船前往国际空间站的单人报价。从中不难看出,即便在 2010 年以前,价格还普遍维持在一个低位,2500 万美元/人左右,而从 2011 年开始,这个价格就开始以“火箭般”的速度狂飙突进、极速飞升,最终涨到了近期的 8100 万美元/人的高点。

  究其原因,就在于 2011 年这一年美国的最后一架航天飞机“亚特兰蒂斯号”于美国东部时间 2011 年 7 月 21 日晨 5 时 57 分在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆,宣告美国 30 年的航天飞机时代宣告终结,当年 7 月 2 日的英国《经济学人》周刊甚至以“太空时代的终结”(The end of the Space Age)的封面文章评价此事。此后,美国宇航员开始沦落到了“无机可搭、无船可用”的尴尬局面,俄罗斯的“联盟号”飞船也趁机狮子大开口、坐地起价!

  
图丨航天飞机落幕之旅

  但说到这里,故事的剧情似乎和我们平时所了解到了信息不太一样,在我们的印象中,美国稳稳地坐着太空事业的头把交椅,而 NASA 又标榜自己为“肩负着为全人类探索宇宙的重担”,为何堂堂的太空霸主还要与他人一同“拼车上下班”?

  其实,自从“阿波罗工程”结束之后,除了将部分精力和登月火箭的部分剩余用于开展了类似“天空实验室”之类的空间站项目之外,美国在上世纪七八十年代的主要太空项目就轮到了“航天飞机”。

  作为一种可重复使用的航天运输工具,航天飞机是当时那个时代最具想象力的航天器。1981 年 4 月 12 日(这一天也是加加林升空20 周年纪念日),第一架航天飞机哥伦比亚号完成首飞。当观众看着这架雪白色的航天器身姿优雅地像客机一样稳稳降落在爱德华兹空军基地时,大家都笃定新的航天时代已经到来,也许过不了多久,人类登陆火星、建立外星基地就可梦想成真。

  虽然梦想总是好的,但对于航天飞机来说,却恰恰落在了那“万分之一”没能实现的可能性上。

  

  

  图丨挑战者号(上) 与哥伦比亚号航天飞机(下) 分别在起飞和返回段失事

  由于航天飞机系统过于复杂(机身超过 250 万个零件),技术和系统维护需要大量的人力物力,美国起初对航天飞机计划的预算为 501 亿美元(换算为 2018 年的美元价格),但这一计划远远超出预算。截止 2011 年退役时,航天飞机计划共花费 2285 亿美元(换算为 2018 年的美元价格),超预算接近四倍,而每次发射费用也从预计的 6296 万美元飙升至 5.25 亿美元(换算为 2018 年的美元价格),涨幅达 8 倍有余,远超同期宇宙飞船的价格,2005 年 NASA 有近 30% 的经费,约50 亿美元,都花在航天飞机上,再加之俄罗斯报出了 2500 万美元/的极具诱惑的价格,美国人也就不由自主地开始“自废武功”。

  NASA 设下“太空夺旗”大赛,引得双雄斗法!

  吸取经验教训之后,美国人开始重新规划路径,而这一次,他们跨度更大,想法也更为大胆。按照NASA 的规划,其主要精力将会放置在诸如月球和火星的任务上,例如与洛克希德·马丁合作的猎户座飞船和与波音合作的太空发射系统(SLS)将会成为主要看点,而诸如往返国际空间站的近地轨道任务会逐渐交由商业公司来运营,甚至就连国际空间站都有可能会最晚在 2025 年前转手给私营单位。

  为了达到这一目标,NASA于2005年成立了商业乘员与货物项目办公室(C3PO),开始向商业企业招标,2006 年 NASA 启动了“商业轨道运输服务”(COTS)计划,2009 年启动了“商业乘员开发”(CCDev)计划,2010 年又取消星座计划,以法律的形式确立商业载人项目。

  

  在第一轮的商业货物补给计划中, 轨道ATK 和 SpaceX 拔得头筹,分别以“龙”飞船与猎鹰 9号火箭、“天鹅座”飞船与“安塔瑞斯”火箭组合赢下了 2015 年前的 12 次和 8 次飞行任务。第二轮计划中又有内华达山脉公司“追梦者号航天飞机+Atlas V 火箭”的组合加入竞争。

  而在载人方向,NASA 走的更是一步一个脚印。

  第一轮“商业乘员开发”计划于 2010 年 2 月启动,目的是完成系统概念、关键技术的研发,5 家公司分得 5000 万美元订单;

  第二轮“商业乘员开发”计划于 2010 年 10 月启动,主要开展航天器和运载火箭的设计和成熟度研究,4 家公司被授予3.162 亿美元的合同;

  第三轮“商业乘员开发”计划,也称为“商业乘员综合能力”(CCiCap)计划于 2012 年 2 月启动,目标是完成商业乘员运输系统的综合设计,包括航天器、运载火箭、地面运营和任务控制,SpaceX、波音和内华达山脉公司留到了这一局。

  

  2013 年 11 月 19 日,NASA 发布价值 68 亿美元的“商业乘员运输能力”(CCtCap)新合同的最终需求建议书,着重强调安全要求。

  2014 年 9 月,CCtCap 合同落地,SpaceX 公司获得 26 亿美元,波音公司获得 42 亿美元。依照合同,波音和 SpaceX 被要求通过 5 个认证阶段:1、认证基线评审;2、设计认证评审;3、试飞就绪评审;4、运行就绪评审;5、认证评审。NASA根据两家公司的阶段完成情况支付款项。

  我们比较一下两家公司的“参赛选手”,也可以直观地看出二者的不同,波音的 CST-100飞船高 5.03 米,最大直径 4.56 米,起飞质量 13 吨,加压舱容积为 11 立方米,比 SpaceX 的龙飞船要大一些,采用上 3 下 4 的双层座椅布置,最大载客量为 7 人。

  

  图丨载人龙飞船(左) 与CST-100(右)

  而 SpaceX 此前的货运龙飞船高4.4 米,底部宽 3.7 米,内部体积近 11 立方米,在改装成载人版之后,添加了先进的电子设备、计算机系统和触摸屏显示器,同样是设置了 7 人座的格局。

  从中我们也可以看出,虽然已经拿下了货物补给的大单,但 SpaceX 并未满足,又与波音公司共同争夺起了 68 亿美元的大蛋糕。这里面还有一个小插曲不得不提,NASA 官方为了增加竞争的趣味性和象征意义,还宣布第一个将宇航员送上国际空间站的公司将会得到一份神秘大礼——一面美国国旗,这也不是一面普通的美国国旗,而是由最后一次航天飞机任务所留下来的,极具纪念价值。

  虽然直到 2019 年 11 月,美国宇航员依旧有搭乘俄罗斯飞船前往国际空间站的计划,也就意味着在此之前他们还是难以真正摆脱束缚,将天地往返的能力真正掌握在自己的手中,但我们不难察觉,商业航天的变革浪潮已经突破了基本的发射服务,向更尖端、前沿、广泛的领域拓展,未来的世界在变得愈加扑朔迷离的同时也更加精彩纷呈!

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