波音“星際航線”的首次宇航員任務正在進行中。
星際航線,波音公司為美國國家航空航天局(NASA)開發的新型宇航員計程車,今天(6月5日)從卡納維拉爾角太空軍基地41號發射綜合體升空,在經歷了近二十年的商業載人計劃後,取得了巨大的里程碑。
美國國家航空航天局的資深宇航員巴里·“布奇”·威爾莫爾和蘇尼·威廉姆斯,他們都是美國海軍前試飛員,總飛行時間達11000小時,他們乘坐的是波音“星際航線”飛船,該飛船於美國東部時間上午10:52(格林威治標準時間1452)由聯合發射聯盟(ULA)的主力宇宙神V型火箭發射升空。正如“星際航線”一樣,這也是宇航員首次乘坐宇宙神V型火箭升空,該火箭已飛行了22年。
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“我們都知道,當情況變得艱難時(通常如此),堅強的人會迎難而上,你們都做到了,”威爾莫爾在發射臺上等待升空時說。“讓我們開始吧,讓我們給這枚火箭加點火。”
“卡利普索,帶我們去太空再回來,”飛行員蘇尼塔·威廉姆斯在發射前幾分鐘說道,她指的是“星際航線”飛船的名字。
“星際航線”正駛向國際空間站(ISS),威爾莫爾和威廉姆斯將在那裡停留約八天,對飛船進行一系列測試,以獲得操作人員認證。對接計劃於週四(6月6日)美國東部時間中午12:15左右(格林威治標準時間1615)進行。您可以透過我們的“星際航線”即時更新頁面關注任務進展。
這次火熱的發射使美國國家航空航天局離其十多年前設定的目標更近了一步:讓兩艘美國商業飛船投入執行,執行宇航員往返國際空間站的任務。為了實現這一目標,我們已經走過了漫長的道路,這個目標的根源至少可以追溯到2006年。
新發射的“星際航線”任務,這是一次為期約10天的短途飛行,被稱為載人飛行測試(CFT),原計劃於5月6日發射升空。但那次嘗試在發射前約兩小時被取消,原因是團隊成員注意到宇宙神V型火箭上面級上有一個“嗡嗡作響”的閥門。
聯合發射聯盟決定更換閥門,這需要將火箭從發射臺上移開,返回公司的垂直整合設施。這項工作將計劃的發射推遲到5月17日,但隨後又出現了另一個問題:星際航線服務艙的一個反作用控制推進器中出現輕微的氦氣洩漏。
任務團隊花了更多時間分析洩漏及其潛在後果,最終認為這是一個小問題,並批准了CFT於計劃的6月1日發射。“有時,對於太空飛行,你會為意外情況做好計劃,並設計具有裕度的飛行器,”美國國家航空航天局商業載人計劃經理史蒂夫·斯蒂奇在週五(5月31日)的發射前新聞釋出會上說。
“我們在氦氣罐中留有裕度,”他補充道。“我們可以處理比這嚴重100倍的洩漏。所以 [...] 我們得出的結論是,最明智的做法是執行任務,我們可以安全地執行任務。”
然而,6月1日的嘗試在發射前幾分鐘被中止,原因是地面裝置中的電源分配源發生故障。任務團隊更換了故障部件,為CFT今天的發射做好了準備。
CFT旨在徹底檢查“星際航線”,以便為更長期的任務認證飛船。威廉姆斯和威爾莫爾將進行一些手動飛行,測試緊急情況,例如失去通訊或電力,並進行大量彙報,以確保未來的“星際航線”乘員知道會發生什麼。
如果CFT一切順利,“星際航線”最早將於2025年搭載其首批宇航員乘組前往國際空間站約六個月。“星際航線-1號”首次執行飛行將搭載美國國家航空航天局宇航員邁克·芬克和斯科特·廷格爾,以及加拿大航天局宇航員喬希·庫特里克。“星際航線-1號”乘組已經深入訓練,芬克也曾擔任CFT的替補。
商業載人計劃的起源可以追溯到商業貨運計劃,該計劃最早於2006年獲得資助,美國國家航空航天局使用了類似的模式,讓私營的無人和載人飛行器執行到國際空間站。在此之前,只有政府專案向軌道實驗室運送補給;該機構官員轉向工業界,以培養這些公司的獨立性和復原力,同時,理想情況下,節省納稅人的成本。
商業貨運計劃促進了SpaceX的貨運龍飛船和諾斯羅普·格魯曼公司的天鵝座飛船的開發,這兩艘飛船都已飛行了十多年,為國際空間站執行無人補給任務,並將很快將內華達山脈公司的追夢者號也送入太空。貨運開發的成功幫助美國國家航空航天局在2010年授予了第一批商業載人合同,總額為5000萬美元(按2024年美元計算,價值約7200萬美元)給五家公司。
這五家公司包括藍色起源、波音、Paragon Space Development Corp.、內華達山脈公司(現為內華達山脈航天公司)和聯合發射聯盟,每家公司都在CCDev-1(商業載人開發-1)下獲得了多項載人航天技術的支援。聯合發射聯盟的資金幫助宇宙神V型火箭獲得了載人任務的認證。
在2010年至2014年間,幾輪新的商業載人資金為波音、SpaceX和其他一系列公司帶來了額外支援。2011年4月宣佈的CCDev-2,總共向藍色起源、波音、內華達山脈公司和SpaceX授予了2.7億美元。(波音公司在這一輪中獲得了9200萬美元用於“星際航線”,而SpaceX的7500萬美元用於開發載人龍飛船。)
隨著2012年8月的商業載人綜合能力(CCiCap)計劃,資金有所增加,美國國家航空航天局還將範圍縮小到三家公司:內華達山脈公司獲得了2.12億美元用於“追夢者”號,而波音和SpaceX分別獲得了4.6億美元和4.4億美元。
SpaceX和波音隨後在2014年9月獲得了最後一項主要合同,用於最終開發工作,稱為商業載人運輸能力(CCtCap)。當時波音的交易價值為42億美元,而SpaceX獲得了26億美元。這筆錢還用於支付六次往返國際空間站的運營載人飛行。
與大型航天專案一樣,這兩家公司的航天器都遇到了許多後勤和技術障礙。美國國家航空航天局希望兩家CCtCap獲獎者在2017年執行宇航員飛行任務,但SpaceX的首次此類試飛於2020年發射,而波音的則被推遲了更長時間,直到今天。
許多因素導致了等待。國會多次提供的資金少於白宮和美國國家航空航天局為商業載人計劃要求的資金,並且出現了技術障礙。然而,波音公司的解決方案比SpaceX花費了更多的飛行和更多的時間。
SpaceX迄今已向國際空間站傳送了12次載人任務,包括2020年與美國國家航空航天局宇航員鮑勃·本肯和道格·赫利進行的為期63天的Demo-2試飛。他們的任務原定於2019年發射,就在當年3月,一艘無人載人龍飛船首次成功抵達國際空間站後不久。但僅一個月後,那艘龍飛船在其發射中止系統的地面測試中爆炸。正如人們所預料的那樣,SpaceX推遲了載人發射,直到它能夠解決事故原因,結果證明是一個有故障的閥門。
“星際航線”的問題更為複雜。它的首次無人任務,稱為軌道飛行測試(OFT),從未按計劃到達國際空間站,發生在2019年12月。飛船的計時系統出現混亂,“星際航線”號被困在一個軌道上,無法與其目的地會合。調查複雜而漫長,需要進行數十項修復,而2020年初疫情的到來進一步推遲了計劃,原因是供應鏈問題和社會疏離要求。
“星際航線”的下一次無人飛行在2022年5月與國際空間站完美對接,但其載人飛行之路在2023年面臨另一個障礙。在CFT訓練流程後期,飛船又發現了新問題,需要在飛行前進行額外修復。最緊迫的問題涉及主降落傘(其承載的載荷低於工程師的預期)和飛船佈線(事實證明,飛船佈線在很大程度上包裹著易燃的P213膠帶)。
CFT宇航員以及波音公司和美國國家航空航天局反覆表示,這些問題已經成為過去,儘管在CFT期間可能會出現新問題。威爾莫爾還淡化了CFT是決定“星際航線”成功的唯一因素;他認為宇航員開發的各個階段都“至關重要”。
“這是載人航天,”威爾莫爾在4月25日向記者解釋說,當時他和威廉姆斯抵達肯尼迪航天中心進行隔離、訓練和發射準備,為5月6日的嘗試做準備。“你知道自從阿波羅13號以來你聽到的那句諺語:失敗不是一種選擇。這與波音或這個計劃沒有具體關係。這是我們在載人航天中所做的一切。”
此外,藍色起源最近的NS-25亞軌道載人發射中,一個降落傘未能完全開啟,這促使波音公司再次檢查“星際航線”自身的降落傘系統。
“‘星際航線’使用了一些與[新謝潑德]降落傘系統類似的元件,”斯蒂奇在5月31日的簡報中解釋道。據斯蒂奇稱,藍色起源向美國國家航空航天局、SpaceX和波音提供了NS-25飛行資料,使工程師能夠確保特定元件的功能。而且,在檢查資料後,斯蒂奇表示,已確定“星際航線”“可以安全飛行”。
由於國際空間站預計將繼續飛行到至少2030年,未來的計劃是讓三艘不同的飛船運送宇航員往返軌道實驗室。除了龍飛船和“星際航線”之外,俄羅斯將繼續使用其聯盟號飛船派遣由宇航員領導的乘組,直到至少2028年,屆時該國對合作夥伴關係的承諾計劃到期。
一些美國國家航空航天局宇航員繼續出於政策原因使用聯盟號,也是因為空間站合作伙伴希望儘可能多的備份,以防任何一艘飛船出現技術問題。
至於除了美國國家航空航天局對國際空間站的義務之外的私人“星際航線”宇航員任務,波音官員多次表示,他們希望首先專注於履行與美國國家航空航天局的合同。
在5月31日的簡報中,芬克表示,CFT“將有助於繼續‘星際航線’的認證過程,以便‘星際航線’1號、2號、3號,直到永遠,都可以飛行併為國際空間站提供服務,這取決於波音公司,但也有其他任務可供選擇。”
除此之外,CFT“真的是我們目前關注的全部,”波音公司的商業載人計劃經理馬克·納皮在4月25日告訴記者。他補充說,至少還有六年的國際空間站飛行需要計劃,“我們有足夠的時間來考慮之後的事情。”
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