在太空經歷了令人煎熬的三個月後,原計劃僅持續一週多的軌道任務終於結束,飛船在北京時間午夜過後不久,在新墨西哥州美國國家航空航天局的白沙航天港,透過降落傘減速和氣囊緩衝實現了自主著陸。
“星際客機”——由波音公司建造的宇宙飛船,於6月開始了一次前往國際空間站(ISS)的命運多舛的試飛——最終返回地球。然而,其機組人員的情況並非如此:美國國家航空航天局宇航員布奇·威爾莫爾和蘇尼·威廉姆斯仍然在國際空間站上。上個月,該航天機構的官員以安全擔憂為由,選擇在2025年2月乘坐SpaceX的“龍”飛船送他們回家,這艘久經考驗的“龍”飛船由波音公司的航空航天競爭對手SpaceX建造和運營。為了適應這一變化,另外兩名美國國家航空航天局宇航員,澤娜·卡德曼和斯蒂芬妮·威爾遜,不得不從SpaceX的下一次“龍”飛船飛往國際空間站的任務中被移除:即計劃在本月晚些時候發射的Crew-9任務。這為威爾莫爾和威廉姆斯在明年二月“龍”飛船返回地球時留出了兩個空位。
美國國家航空航天局商業載人計劃的專案經理史蒂夫·斯蒂奇在著陸後的新聞釋出會上總結了該宇宙飛船“近乎完美”的效能時說:“今天‘星際客機’的返回非常棒,飛船成功脫離、脫軌和著陸,這太棒了。”“我為我們的波音團隊以及我們美國國家航空航天局團隊和波音團隊中在全國各地參與這項任務的所有同事感到興奮……這證明了這些人的努力,我們今天才得以讓飛船返回。”
追逐“龍”
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的故事的未來。
這次成功的著陸——“星際客機”的第三次著陸——意味著波音公司的專案得以繼續進行下去。但接下來的大部分事情仍然懸而未決。
這次試飛本應是認證“星際客機”具備每年一次載宇航員往返國際空間站能力的最後階段。但宇宙飛船未能載回機組人員可能會促使美國國家航空航天局要求進行額外的試飛,然後才授予該認證——費用由波音公司承擔。當該航天機構在2014年選擇波音公司和SpaceX開發載人宇宙飛船時,兩家公司都簽署了“固定價格”合同,根據合同,成本超支將由他們而不是美國國家航空航天局承擔。此外,美國國家航空航天局的付款將取決於每家公司達到某些既定里程碑。該航天機構總共向SpaceX撥款26億美元,向波音公司撥款42億美元。SpaceX在2020年5月將其首艘載人“龍”飛船送往國際空間站,此後一直在履行其對美國國家航空航天局的合同義務。相比之下,技術失誤和延誤一直困擾著波音公司的“星際客機”專案,並且6月下旬的季度申報檔案顯示,該公司在該專案上已損失16億美元——到目前為止。
在上個月宣佈改用“龍”飛船作為威爾莫爾和威廉姆斯返回交通工具的新聞釋出會上,美國國家航空航天局局長比爾·納爾遜“百分之百”肯定“星際客機”將再次載人飛行,並指出他最近與波音公司新任執行長凱利·奧特伯格進行了交談。“他向我表達了他們的意圖,即一旦‘星際客機’安全返回,他們將繼續解決問題,”納爾遜說。
目前尚不清楚“星際客機”將以何種方式和何時恢復載人飛行——以及與美國國家航空航天局在國際空間站上合作的其他航天國家可能會要求提供哪些保證,然後才允許他們自己的宇航員乘坐波音公司的飛船。但可以肯定的是:該公司履行其對美國國家航空航天局義務的時間不多了。該航天機構計劃在2031年讓國際空間站退役——並且最近宣佈,它已聘請SpaceX使用經過大幅改裝的“龍”飛船來完成這項任務。

2019年12月22日,在美國國家航空航天局的軌道飛行測試結束時,一艘無人“星際客機”宇宙飛船在比爾比降落傘下在新墨西哥州白沙著陸。
美國國家航空航天局/奧布里·傑米尼亞尼
漫長的告別
威爾莫爾和威廉姆斯於美國東部時間星期四下午1:29關閉了“星際客機”的艙門,為無人駕駛離港做準備。飛船——暱稱卡呂普索號——於美國東部時間星期五下午6:04與國際空間站分離,將宇航員留在身後,當時國際空間站正飛越中國中部上空。分離後不久,宇宙飛船執行了“脫離燃燒”,即從其輔助推進器發出一連串脈衝,以向上和遠離國際空間站機動,以避免撞到軌道棲息地。當卡呂普索號縮小成一個幾乎無法透過國際空間站舷窗看到的點時,威廉姆斯向飛行控制員無線電發出了一個簡單而略帶憂傷的宣告:“她正在回家的路上了。”
在接下來的幾個小時裡,宇宙飛船進行了一系列診斷測試,因為它漂移到距離國際空間站90公里的地方。然後,在美國東部時間晚上11:17,卡呂普索號開始了“脫軌燃燒”,使用輔助推進器調整自身方向,同時更強大的主推進器點火,使其墜入地球大氣層。在下降過程中,輔助推進器又進行了一次點火,以確保卡呂普索號的空乘員艙與服務艙分離,服務艙按計劃在高空燒燬。
服務艙的烈焰焚燒對於“星際客機”返航來說是暴露保護性隔熱罩所必需的,但這已成為排除該宇宙飛船最令人擔憂的故障的根本障礙。這個一次性模組包含28個輔助推進器,其中5個在6月6日“星際客機”接近並與國際空間站交會期間發生故障。這也是“星際客機”多次出現少量氦氣洩漏的地方,氦氣是一種惰性氣體,用於將推進劑推入推進器。但是,由於故障硬體註定要被高空銷燬,而不是被回收和研究,唯一的選擇是從遠處分析它,儘可能多地收集資訊,希望能找到原因和補救措施,趕在服務艙在地球天空燒燬之前。
陷入困境
透過這些遠端調查,以及對相同推進器的地面測試,美國國家航空航天局和波音公司的工程師們將五個服務艙推進器的故障追溯到其執行過程中的過熱。服務艙的輔助推進器安裝在四個名為“狗屋”的推進艙中,調查人員確定,當推進器點火時,這些推進艙保留的熱量超出預期,從而加劇了問題。過熱可能導致特氟龍密封件膨脹並限制推進劑的流動,最終導致故障。在最壞的情況下,此類故障可能導致災難,例如“星際客機”與國際空間站相撞並造成損壞,或在重返大氣層期間翻滾解體成火球。
儘管工程師們找到了推進器問題的可能原因,但仍存在揮之不去的不確定性。例如,“星際客機”五個故障推進器中的四個隨後恢復了——但沒有人能完全解釋是如何恢復的。在與美國國家航空航天局的討論中,波音公司官員仍然認為,用這艘宇宙飛船將兩名宇航員送回家是安全的——這是一個關鍵目標,如果未能實現,可能需要另一次耗資巨大的未來載人試飛。但是,由於無法徹底檢查軌道上的推進器以確保其效能,美國國家航空航天局最終認為,讓“星際客機”在沒有威爾莫爾和威廉姆斯的情況下返回更安全。
斯蒂奇在星期三的出發前新聞釋出會上承認,在關於此事的最後一次會議上,“房間裡有些緊張氣氛”。“波音公司相信他們建立的模型,該模型試圖預測剩餘飛行期間推進器的退化……美國國家航空航天局團隊查看了該模型,發現了一些侷限性,這實際上與‘我們對推進器是否有信心——以及我們可以在多大程度上預測從脫離到脫軌燃燒的退化?’有關。[我們]無法對此感到放心。”
即便如此,斯蒂奇在星期三的新聞釋出會上仍然堅持認為,“我們對這艘飛船有信心……到目前為止,‘星際客機’已經進行了兩次良好的[無人]著陸,我們期待星期五再次成功著陸。”
隨著這次近乎完美(但並非完全凱旋)的重返和著陸已被記錄在案,所有人都期望波音公司加倍努力,從其太空飛行挫折中恢復過來,並恢復“星際客機”受損的聲譽。然而,美國國家航空航天局——或任何其他人——是否仍應被期望對這些努力抱有信心,則是另一回事了。
