2018 SpaceX送人上月球,能完成么

文章作者:bianji3 | 2017-03-27
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SpaceX计划用重型猎鹰火箭发射载人龙式飞船,在2018年结束之前实现载人月球绕飞之旅。图片来源:SpaceX  SpaceX计划用重型猎鹰火箭发射载人龙式飞船,在2018年结束之前实现载人月球绕飞之旅。图片来源:SpaceX

     2018年送人去月球,   就凭SpaceX,可能吗? SpaceX公司上个月宣布,他们打算在2018年底送两位平民开启月球之旅。这个消息紧跟在NASA一份类似的申明之后,已在业内人士、专家和这家航天创新企业的追随者之间引发了相当大的争议。

  按表面上看,计划似乎很简单。两位乘员已给SpaceX预付了一大笔定金,将执行一次按今天的航天标准来看为期较短的飞行任务。他们将乘坐载人龙式飞船,使用重型猎鹰火箭发射升空,离开近地轨道,绕过月球,返回地球,然后在海中溅落。

  这次的绕月飞行无需后续推进,将使用自由返回轨道,即可让飞船绕过月球,然后自行返回地球。

  这一飞行路线规划,就算遇到飞船推进系统失效,也能让飞船返回地球,本身就更加安全,也比让飞船进入绕月轨道更加简单。

  这项任务在很多方面都让人回想起人类的首次月球之旅——阿波罗8号飞行任务。目前,SpaceX计划的任务时间,与阿波罗8号实施50周年的时间非常接近,或许这并非巧合。

  龙式V2飞船,即载人龙式飞船,将用来运送两位平民前往月球。图片来源:James Vaughan / SpaceFlight Insider  龙式V2飞船,即载人龙式飞船,将用来运送两位平民前往月球。图片来源:James Vaughan / SpaceFlight Insider

 

  成绩斐然

  SpaceX公司由伊隆·马斯克(Elon Musk)创立于2002年,至今15年。在此期间,该公司完成了蛮多的大事。例如,作为一家私人企业,他们率先研发出了能够发射入轨的液体燃料火箭——猎鹰1号。这种二级火箭高达21.3米。

     至此之后,该公司的注意力转向体型更大、威力也更大的猎鹰9号。在NASA商业轨道运输服务计划的研发资助下,猎鹰9号于2010年首飞。同样是二级火箭,目前猎鹰9号的“全推力”版本高达70米。

     就在成立短短10年后 2012年,SpaceX成为第一家发射飞船与国际空间站交会对接的私人公司

  龙式货运飞船,同样在NASA商业轨道运输服务计划的部分资助下研发完成,现在是每年多次向国际空间站提供货运服务的两款私人飞船之一。

  SpaceX相对便宜的发射服务,则成为一股“泥石流”席卷全球发射产业,令许多发射服务供应商想方设法降低成本,以提供能够与之竞争的火箭发射服务。

  SpaceX是仅有两家企业之一,作为NASA商业载人计划的合作方,正在研发飞船能将人送往国际空间站。

  为了使飞船乘员更加的安全,工程师还在开发与载人飞船整合为一体的发射逃逸系统,这套系统还将用作飞船的着陆系统。

  阿波罗飞船和载人猎户座飞船采用的方案是牵引式逃逸塔,发射之后只能够抛弃,成本高昂。载人龙式飞船上的逃逸系统则不同,发射后不必抛弃,有潜力将更重的载荷着陆到火星表面,或利用反推在地球上的着陆场定点着陆,无需进行水上回收。

  不过,在SpaceX迄今就有的技术成就中,能登顶恐怕要数猎鹰9号一级火箭的回收。目前活跃在发射市场上的其他所有服务供应商,运载火箭都是一次性的,任务完成后就被抛弃,要么成为太空垃圾,要么坠回地球烧毁。SpaceX的目标则是回收一级火箭,让它在发射场附近着陆,或者在无人驳船上着陆,然后再次使用

  现在想要把人送去月球绕个半圈,就是这家航天创新企业。NASA在50年前就能完成类似的事情,而在当时,载人深空飞行的经验完全是零,飞行计算机的处理能力也不过是今天随便一台智能手机的零头。因此,SpaceX能够在更加短的时间内完成相同的事情,似乎也合理。

SpaceX已经完成了猎鹰9号一级火箭的陆地和海上回收。图片来源:SpaceXSpaceX已经完成了猎鹰9号一级火箭的陆地和海上回收。图片来源:SpaceX

  拖延症患者

  确实,SpaceX已经完成了蛮多让人刮目相看的事情,不到2年的时间里完成载人绕月飞行,也不是说完全没有可能。但是呢,这家公司也不是完全可靠,大概地看一看它的历史,有些事情自然而然明白了。

  在14个月的时间间隔里,SpaceX就损失了两枚火箭——其中一枚测试过程中炸毁在了发射塔架上。虽然两次事故都没有人员伤亡,但这一点仍然令人很担忧。事实上,已有人在质疑SpaceX的工作重点,认为这是导致该公司问题频发的主要原因。

  虽然这家公司已成功进行了30次航天发射,但载人发射从来没有过,重型猎鹰火箭尚未首飞,载人龙式飞船也未曾入轨,没有完成过飞行中止实验,甚至生命维持系统也还没有经过太空环境的完整考验。

  要在2018年年底前完成月球之旅,时间已经剩蛮少的了,上面这些技术里程碑里的每一项都必须加紧突破。

     这家公司的本身是最关键的一环证据。与这份雄心勃勃的申明形成鲜明反差的是,SpaceX从来没有一次完成过它的年度航天计划,而且往往差得很远。这家公司也从来没有按时完成过任何一项预期的重大目标。随便举个例子,原本是打算在2012年完成的重型猎鹰火箭的首飞。

  事实上,SpaceX的CEO伊隆·马斯克在制定计划方向是出了名的激进派,连自己都经常这么说完成不了计划。遗憾的是,SpaceX无法按时间表完成任务的毛病,已让他们丢掉了不少业务。前面提过,自2010年6月以来,SpaceX已经发射31次,其中30次成功,平均下来每年只能发射大约4次。

2016年9月1日,猎鹰9号火箭在燃料加注时发生事故,星箭全部炸毁。图片来源:USLaunchReport.com2016年9月1日,猎鹰9号火箭在燃料加注时发生事故,星箭全部炸毁。图片来源:USLaunchReport.com

  奋力前行

  SpaceX对于能够完成月球之旅表现的相当自信,同时还要完成NASA交给他们的商业载人发射计划。NASA站在自己的立场上发布了一份申明,乍一看似乎是支持SpaceX绕月计划的,但仔细读一读,似乎就不是这样了。

  NASA在申明中称,“我们将与SpaceX密切合作,确保他们能够安全地履行合同义务,重新在美国本土发射,并继续成功地向国际空间站运送补给。”

  言外之意可能是:NASA需要SpaceX完成他们已经付过钱的那些任务

  当然,SpaceX计划履行他们商业载人发射的那些义务,同时也致力于绕月计划。然而,两件事都要做,仍有大量的工作需要完成。目标不一致有可能会使这家公司的能力受到限制。

  为了平息有关飞船的担忧,马斯克说,载人龙式飞船的隔热罩是按照绕月任务的再入标准设计的,且已经准备好了。

  “隔热罩的设计远远超出了标准,”马斯克在接受Ars Technica记者埃里克·伯格(Eric Berger)的电话采访时说。

  生命维持系统的开发也在向前推进。SpaceX最近已经开始对载人龙式飞船上的环境控制和生命维持系统(ECLSS)展开了评估。

  在NASA的一篇新闻稿中,SpaceX的一位生命维持系统工程师尼古拉斯·利马(Nicolas Lima)说,“对ECLSS模块的大范围测试已经并且还将继续帮助改进载人龙式飞船的设计和操作,最终会使得飞船乘员更加安全。”

  马斯克说,龙式飞船为了抵御辐射而进行了强化,如果飞船要离开地球辐射带的防护,这么做就是必要的,不过通讯系统还必须进行升级,因为对于月球距离的任务来说,它实在太小了。

  在那次电话采访中,马斯克说,“这会是一艘飞起来很棒的飞船,我们有信心。

SpaceX正在对龙式载人飞船的生命维持系统进行测试。图片来源:SpaceXSpaceX正在对龙式载人飞船的生命维持系统进行测试。图片来源:SpaceX

 时间不等人

  尽管SpaceX的CEO对2018年绕月升空任务表示乐观,但不是所有人都会如此乐观。

  飞行经验的欠缺就让韦恩·黑尔(Wayne Hale)感到担忧,他曾是航天飞机计划的一位主管。在接受Space.com的采访时,黑尔给出一个简短的分析,许多人表示有同感。

  “如果他们之前已经演示过载人航天飞行在龙式V2飞船上,对于他们的绕月计划我会更加有信心,”Hale说,“我觉得他们的时间表太激进了,实在让人不敢相信。

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