“载人龙”升空，商业载人航天正式开启

文/张雪松 航小宇

▲ 猎鹰9号火箭送载人龙飞船升空

北京时间11月16日8时27分，美国太空探索技术公司（SpaceX）载人龙飞船由猎鹰9-1.2型火箭从卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心第39A号发射台发射升空，执行美国宇航局（NASA）商业载人运输计划下的首次正式飞行任务，任务代号“Crew-1”或“PCM-1”。约12分钟后，船箭分离。11月17日12点 30分左右 ，载人龙飞船和国际空间站成功对接，4名航天员顺利登站。

▲ 发射前的准备

▲ 第一次正式载人任务的“龙”飞船

今年5月31日，载人龙飞船执行了名为DM-2的演示验证飞行，将2名航天员送往国际空间站并安全返回，为载人龙飞船开始正式执行定期的商业载人飞行任务铺平了道路。载人龙飞船接下来拟正式投入运行，承担国际空间站航天员的定期轮换任务，不过好事多磨，发射时间从8月一路推迟到11月。原计划于北京时间15日实施的本次发射，由于天气原因推迟到了16日。此次飞行成功宣告美国载人航天发射能力的正式恢复。

“载人龙”执证上岗

Crew-1任务作为美国宇航局，也是太空探索技术公司的第一次商业航天正式载人飞行，虽然发射多次拖延但也有不少可圈可点之处。从Crew-1任务开始，载人龙飞船将开始常态化飞行，每年发射往返国际空间站。载人龙飞船每次任务将搭载4名航天员，任务周期180天，4人制的载人龙飞船将让国际空间站的常驻人数从6人增加到7人。

美国宇航局11月10日签署了名为“载人评级认证计划”的一份文件，正式确认太空探索技术公司达到该局对采用载人龙飞船和猎鹰9号火箭安全运送航天员的要求，从而允许该公司启动常态化的空间站机组轮换飞行任务，标志着“载人龙”项目正式从研制阶段转入使用阶段。本次评审同时也是载人龙飞船认证工作的一个重要环节。评审分析研究了多项地面测试、飞船发射逃逸系统验证以及不载人和载人试飞的数据。

美国宇航局称，太空探索技术公司的载人运输系统，是自近40年前的航天飞机以来首个经其认证，可用于执行常态化航天员运输任务的系统。它也是经美国宇航局认证可用来执行地球轨道任务的第一种商业载人飞行器。另外，本次飞行还是由美国联邦航空局（FAA）商业航天运输办公室发放许可的首次轨道载人飞行任务。FAA负责发射和再入过程中的公共安全。

这次发射成功也为商业太空旅游铺平了道路。美国公理航天公司就和太空探索技术公司合作，计划明年使用载人龙飞船运送3位商业游客前往国际空间站。这个名为AX-1的商业飞行任务乘客，很可能就包括著名影星汤姆·克鲁斯及导演道格·利曼，他们将在国际空间站上实地拍摄一部太空电影。

执行首飞航天员来自何方

Crew-1任务的航天员经历各不相同。指令长迈克尔·霍普金斯曾是国际空间站第37/38宇航组的乘员，乘坐俄罗斯的联盟TMA-10M飞船前往国际空间站。根据事先安排，作为一名美国空军上校，霍普金斯还将在站上正式宣誓进入美国太空军服役。同已加入太空军的另外数百名空军官兵一样，霍普金斯为自愿调动。他由此将成为在美国宇航局航天员大队服役的首位太空军军人。

航天员维克多·格洛弗是美国宇航局的第21批航天员，这是他首次执行太空飞行任务。

▲ 猎鹰9B1058.1火箭

飞行任务专家香农·沃克曾乘坐联盟TMA-19号飞船，作为国际空间站第24/25宇航组乘员常驻空间站。

日本宇宙航空研究开发机构航天员野口聪一的飞行经验最为丰富，他在2005年乘坐发现号航天飞机执行过STS-114任务，也曾作为国际空间站第23/23宇航组的一员，乘坐联盟TMA-17号飞船前往国际空间站。他是第五位进入太空的日本航天员，是第三位乘坐三种不同类型飞船进入太空的航天员，也是首位同时乘坐过航天飞机、“联盟号”和“龙”飞船的非美籍航天员。

并没有实现的快速对接模式

载人飞船常被称为太空巴士，但飞船返回舱空间狭小，几个人窝在里面实在不舒服。早期航天员几乎都是军人出身，加强纪律性忍忍也就过去了，但随着太空活动的增加，尤其是任务专家甚至太空游客的出现，再继续挤在里面好几天就实在勉为其难。

▲ 美国宇航局局长布莱登斯廷和SpaceX公司总裁兼首席运营官肖特韦尔前往送行

▲ 前往发射场

▲ 载人龙在厂房测试

飞船的快速对接技术已经得到应用，并成为俄罗斯航天的经典发射模式。载人龙飞船有一个更大的返回舱，航天员的飞行体验稍微好一些，Crew-1任务中也曾计划挑战快速对接技术，但遗憾的是，由于此次任务发射窗口的推迟，载人龙飞船错过了快速对接的轨道窗口，只能放弃发射后8.5小时内与国际空间站对接的安排，继续沿用常规交会对接方案，飞行时间也长达27.5小时。

2020年9月29日，指令长迈克尔· 霍普金斯曾经在美国宇航局新闻发布会上透露，本次的载人龙飞船已被命名为“坚韧号”。选用这一名字是要反映该机组、太空探索技术公司和美国宇航局团队乃至全美和全世界在充满挑战的2020年里的良好表现。执飞“验证”2载人试飞任务的两名航天员给他们的飞船所起的名字是“奋进号”。

商业飞船载人龙胜出

2011年7月21日阿特兰蒂斯号航天飞机返回地球，宣告了美国长达30年的航天飞机时代的终结。航天飞机是一种性能强大的航天器，但并没有达到降低发射成本的预期效果，安全性却比载人飞船低，综合费效比难以令人满意。

美国载人航天在此之前就决定转向深空探索，研制猎户座载人飞船及其配套火箭，前往月球和更远的深空。当然美国人也没有放弃近地轨道，航天飞机退役前美国宇航局就启动了商业载人项目，推动研制商业载人飞船，满足廉价高效往返国际空间站的需求。

2014年9月16日，美国宇航局正式宣布，太空探索技术公司的载人龙飞船和波音公司的星际线飞船共同赢得商业载人飞船合同，将在未来几年内完成商业载人飞船的研制和试验。这两种商业载人飞船将承担向国际空间站往返运送航天员的任务，它们将让美国人往返国际空间站不再依赖俄罗斯的联盟号载人飞船。但目前考虑到美国宇航局的猎户座飞船不仅进度堪忧而且价格极为昂贵，已经不可能像最初设想的那样前往国际空间站。

2014年发布的价值68亿美元的合同中，波音公司拿到42亿美元而太空探索技术公司只有26亿美元。大家一致认为，太空探索技术公司的载人龙飞船更先进并带有科幻感，但其激进使用新技术，无论是可靠性还是研制进度都让人捏一把汗；而波音公司毕竟是老牌军工和航天巨头，美国所有的载人航天器，从水星号、双子星座号、阿波罗号飞船到航天飞机，它们的研制部门都已经合并到波音公司，没有人比“波音”更懂研制载人飞船了。然而，令人哭笑不得的是，最后的结果恰好相反，波音公司的星际线飞船不仅研制进度更慢，而且出了更多的问题。尤其是在首次验证飞行中，飞船没能进入预定轨道，反推离轨返回时也差点点火失败，着陆时降落伞还有一个没打开，首飞可以说是灰头土脸。

载人龙飞船相比之下要好得多，第一次验证飞行DM-1圆满成功不说，第二次验证飞行DM-2也没出岔子。本来美国宇航局只打算让DM-2飞船对接空间站飞14天，后来看到飞船表现如此出色，干脆延长飞行时间直到8月2日才和国际空间站分离返回地球。毫不夸张地说，载人龙飞船已经从人们心中的备胎转正，在商业载人飞船的竞争中完全胜出。美国宇航局和太空探索技术公司随后将使用载人龙飞船开始常态化商业载人飞行任务，也就是国际空间站的定期轮换飞行任务。首次正式飞行任务Crew-1中搭乘载人龙飞船的， 是国际空间站第64宇航组。

正式首飞任务好事多磨

载人龙飞船修成正果，这次发射任务是美国载人航天发射能力完全恢复的标志，也是载人龙飞船执行正式载人航天任务的开始，然而载人龙飞船走向发射的道路却不太顺利。

太空探索技术公司载人龙飞船的DM-2验证飞行任务成功后，美国宇航局同意后续任务中使用二手火箭和飞船，但Crew-1任务仍然使用了全新的猎鹰9号火箭，而不是经过飞行检验的二手火箭。火箭芯级于今年7月14日进入发射场，飞船的制造也相当顺利，但随后就诸事不顺起来。

▲ 载人龙飞船和登船摆臂的科幻既视感

▲ crew-1任务4名航天员

Crew-1成员轮换任务原定今年8月30日发射，但8月14日美国宇航局宣布任务推迟。由于天鹅座货运飞船预计于9月29日发射，而联盟MS-17载人飞船于10月14日发射，这些飞船对接国际空间站带来的影响，让载人龙飞船不得不推迟到10月23日或是更晚发射。

8月18日，载人龙飞船抵达佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射基地。同一天，火箭第二级在得克萨斯州的麦格雷戈试验场进行了静态点火，一切看起来仍然正常。然而，10月初猎鹰9号火箭尝试发射GPS导航定位卫星时发动机出现异常，而载人的Crew-1任务对火箭可靠性和安全性要求极为苛刻，这下发射进度自然雪上加霜了。太空探索技术公司调查后表示，梅林1D发动机的燃气发生器压力异常，是安全溢流阀堵塞导致的，该公司正在加强对发动机零部件的检查，尤其是对阀门的检查，并和供应商合作解决未来发动机零部件的隐忧。

美国宇航局对猎鹰9号火箭发动机的问题，也提出了严格的要求，毕竟Crew-1载人任务人命关天。美国宇航局要求必须确认猎鹰9号火箭发动机异常的原因，整改后通过连续两次发射的验证，才能发射载人龙飞船。此后GPS SV4卫星发射成功，而欧空局的哨兵-6卫星却从11月11日发射推迟到21日，美国宇航局只好放宽要求，允许11月15日发射载人龙飞船。然而“载人龙”的磨难还没结束，天公不作美，飓风Eta正在北上，11月中旬影响到佛罗里达州及其附近海域，由于预定回收海域风浪大，猎鹰9号火箭的发射时间推迟到16日，真可谓好事多磨。

▲ 猎鹰9火箭尾焰

不过话说回来，塞翁失马焉知非福。美国宇航局一直对重复使用的猎鹰火箭持怀疑态度，觉得上过天的火箭可靠性堪忧，签订合同时曾强制要求必须使用一手猎鹰火箭和载人龙飞船，不过DM-2验证任务成功前后，宇航局的红线一退再退，先后允许使用二手火箭和飞船，现在甚至为了回收火箭推迟发射时间。这么短的时间内180度的大转弯，是对太空探索技术公司努力发展重复使用航天器的最大肯定。

马斯克未能到场

由于感染了新冠病毒，太空探索技术公司首席执行官马斯克无缘同美国宇航局局长布莱登斯廷一道到场为航天员送行。代替他的是公司总裁兼首席运营官肖特韦尔。

马斯克11月13日发推称，自己当天做了4次测试，其中两次阴性，另两次阳性。他称这4次同样项目的测试由同一位护士采用同一台机器进行，并称自己做的是美国药企BD公司的快速抗原检测。马斯克还写道，“有些东西极为虚假”。他称自己还做了通常更准的PCR（聚合酶链式反应）测试，但尚未拿到结果。马斯克次日称，自己“很可能”得了中度的新冠肺炎，但继续对测试准确性表示怀疑，称“不同实验室结果大相径庭”。马斯克一直对新冠病毒表示不屑。★