龙飞船载人之旅的“一小步”

张田勘

美国东部时间5月30日15时22分，宇航员鲍勃·本肯和道格·赫尔利乘坐SpaceX载人龙飞船，在“猎鹰”9号火箭的助推下，进入深邃的太空。此次龙飞船载人到达空间站意味着，人类遨游太空、登陆月球、移民火星以及探索其他星球的目标可能会在未来一一实现。这一切既是人类雄心所致，更需要人类的智慧和技术来支撑。

此次发射是史上首次通过民营企业研发的火箭和飞船将宇航员送入太空，也是自2011年美国最后一架航天飞机退役后，首次在美国本土执行的载人航天任务。在经过近19小时的飞行后，龙飞船于美国东部时间5月31日上午10时16分飞抵国际空间站，并开始执行对接任务。两名宇航员预计在空间站停留30～119天，之后，他们将乘坐载人龙飞船离开空间站返回地球，降落在大西洋上。

“上天”需要技术，技术意味着竞争。SpaceX载人龙飞船发射成功的背后既有国际竞争，又有美国国内的竞争。

自从2011年航天飞机退役以来，美国一直无法将自己的宇航员送上太空，其中既有技术的问题，也有经济的问题，还有对宇航员生命安全的考虑。1972年到2011年，是美国载人航天的黄金时代。20世纪90年代是美国航天飞机发展鼎盛的时期。但是，后来航天飞机事故频发，在全球历次载人航天失事中共有22位宇航员丧生，其中因美国航天飞机丧生的就有14位，占比高达63%！因此，航天飞机不得不逐渐退出历史舞台。

在美国的航天飞机退出历史舞台之后，俄罗斯的航天飞船挑起了大梁，在过去的9年中，宇航员进入国际空间站完全由俄罗斯及其“联盟”号飞船来实施。美国的航天飞机和飞船计划陷入停滞，美国国家航空航天局（NASA）要参与航天探索，就只能搭乘俄罗斯的“联盟”号飞船，因此只能受制于人。

俄罗斯“联盟”号飞船的价格一涨再涨，美国原打算2017年启动商业载人运输飞行，但因波音和SpaceX公司的飞船研制遭遇一系列困难而推迟，NASA不得不花费约10亿美元增购了12个“联盟”号座位，以保证本国宇航员能够继续造访空间站并进行空间探索。但是，2007年“联盟”号飞船每个座位的单价只要2180万美元，到了2020年，每个座位的单价涨到9000萬美元，涨幅超过4倍。

现在，SpaceX载人龙飞船能将宇航员送到国际空间站，意味着美国将不会再受到俄罗斯的高价“勒索”，更意味着俄罗斯的太空探索有了强劲的对手。此次成功发射，也体现了美国航天探索的复苏。

国际竞争当然体现在技术上。SpaceX载人龙飞船技术上的一个主要竞争力是火箭可回收使用，这将奠定航天探索的可持续性。SpaceX载人龙飞船是靠“猎鹰”9号二级火箭运载，在龙飞船升空后2.5分钟后，一级火箭就脱离主体，降落到位于大西洋上的SpaceX海上回收船坞上。对火箭的回收利用会大大降低太空探索的成本，也是太空探索可持续发展的一条必由之路，更是民营企业能跻身太空探索的奥秘之一，它跨越了目前航天发射工具的一次性运载工具（ELV）阶段，进入到可重复使用运载工具（RLV）的新阶段。

过去，美国的航天飞机单次发射花费约15亿美元，中国的“长征三号乙”运载火箭的发射费用是6000万美元，“猎鹰”9号的发射报价为6100万美元，但是其使用的液氧和煤油不过价值20多万美元。一级火箭能回收，各方的预测和计算是，可以降低40%～90%的发射成本，仅以40%计算，就能节约2440万美元，如果还能重复多次使用，成本则会大大降低。这使得人类探索太空有了真正可持续的经济和技术基础。

在人类飞向太空的征程中，除了国际竞争，美国国内也存在激烈竞争，这就是政府科技机构与以SpaceX为代表的民营科技企业间的竞争。美国空军上校、资深宇航员斯科特·霍洛维茨曾帮助NASA制定了将宇航员送到空间站和月球的计划。经过核算，这项计划将花费345亿美元。

SpaceX和波音的方案则要便宜得多，NASA计划向SpaceX和波音投资近50亿美元，将他们的载人龙飞船和星际线飞船系统送上发射台。后来，在整个商业货运发展计划中，NASA最终只向SpaceX支付了3.96亿美元。这笔钱不仅用于研发火箭，还为货运龙飞船和佛罗里达州发射台的开发提供了资金。其中，SpaceX的可回收火箭技术的成功，节省了大量的航天发射资金，也使得SpaceX比波音提前一年完成了载人飞行项目，波音最早也要到2021年春天才能完成太空载人飞行。

从经济角度看，SpaceX赢得了竞争，比原来的预算节省了几百亿美元。SpaceX在太空探索中的雄心还不止于此，该公司目前正在兴建第一艘“星际飞船”，而且计划未来每年建造100艘星际飞船，每当地球和火星轨道同步时，可把约10万人从地球送到火星。SpaceX创始人马斯克的宏伟蓝图是，要在2050年之前将100万人送上火星。

航天探索、太空旅游以及外星移民，都必须首先保证人的安全。为此，载人龙飞船有首创的新型发射逃逸系统。一旦出现问题，不需要从火箭逃逸塔逃生，而是利用自身装备的8台超级天龙座发动机逃生。这也意味着宇航员可以在载人龙飞船处于上升阶段的任何时刻逃逸，可以避免过去的航天悲剧。1986年1月28日，在美国肯尼迪航天中心上空，刚起飞73秒的“挑战者”号航天飞机发生解体，机上7名机组人员全部丧生。有了新的逃生装备，从理论上看，这样的悲剧未来将不会再发生。

载人龙飞船也体现了人工的可控性。在此次飞行任务中，当飞船距空间站约219米时，宇航员停止了自动飞行模式，并使用手动控制靠近空间站。这一操作既验证了宇航员控制飞船的能力，也体现了飞船的安全性。与“联盟”号飞船相比，SpaceX载人龙飞船可搭载的人数更多，也体现了航天技术的进步和商业价值。该飞船是用载货飞船改装的，采用了当下主流的两舱构型设计，由加压舱（返回舱）和服务舱构成，高6.1米，重约4.2吨，可搭载7名宇航员，是目前载人最多的飞船。宇航员都坐在加压舱内，前排3个，后排4个。即便不搭载宇航员，也可以装载等量的货物。

现在，SpaceX载人龙飞船已经被命名为“奋进”号飞船。这是美国航天界的一个传统，要等飞船升空进入预定轨道后，由执行任务的宇航员为飞船命名。

SpaceX载人龙飞船的一小步，证明了人类探索太空，甚至移居其他星球的可能性。据悉，SpaceX载人龙飞船的单人票价为五六千万美元，也许下一次“奋进”号飞船会迎来一位有经济实力的太空爱好者，以旅客的身份与宇航员一起遨游宇宙。