近日，美國(guó)宇航局長(zhǎng)吉姆·布里登斯汀(Jim Bridenstine)與SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)、兩名美國(guó)宇航員站在“龍”飛船前，討論了SpaceX首次國(guó)際空間站載人飛行計(jì)劃將面臨的挑戰(zhàn)。
馬斯克稱，宇航員乘坐龍飛船進(jìn)入太空前需要進(jìn)行多項(xiàng)測(cè)試，最重要的是對(duì)太空艙發(fā)射中止系統(tǒng)和降落傘的測(cè)試，近期這兩項(xiàng)測(cè)試都遇到非常棘手的困難，2018年4月，龍飛船中止引擎測(cè)試時(shí)發(fā)生爆炸，隨后該問(wèn)題得到了解決。
SpaceX載人航天還剩兩大難題：中止發(fā)射和傘降
他還討論了安全隔板的問(wèn)題，安全隔板可在不泄漏的情況下能緩解燃料超壓現(xiàn)象，它將中止系統(tǒng)與軌道操控系統(tǒng)分隔，取代了曾導(dǎo)致泄漏爆炸的閥門裝置。
不過(guò)降落傘可能是一個(gè)更復(fù)雜的問(wèn)題。
2018年4月，研究人員并未按計(jì)劃對(duì)龍飛船降落傘進(jìn)行測(cè)試，雖然其中一個(gè)降落傘是故意損壞(研究人員在測(cè)試中僅使用了3個(gè)降落傘，而不是4個(gè)降落傘)，但由于其他3個(gè)降落傘沒有成功充氣，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的硬著陸，如果飛船測(cè)試中乘坐工作人員，他們很可能會(huì)嚴(yán)重受傷。
布里登斯汀說(shuō)：“人們對(duì)飛船降落傘安全性頗為憂慮，但當(dāng)前我們處于非常積極有利的局面，SpaceX投入了大量資源和人力開發(fā)研制降落傘，便于實(shí)現(xiàn)‘龍’飛船持續(xù)性、可重復(fù)性使用的性能。”
事實(shí)上，SpaceX一直在努力研發(fā)降落傘裝置，現(xiàn)在正從馬克2型向馬克3型改良升級(jí)，我們認(rèn)為馬克2型降落傘是非常安全的，相比之下，馬克3型的安全性增強(qiáng)了10倍。如果人們將馬克3型降落傘的安全系數(shù)與阿波羅號(hào)飛船相比，它的安全系數(shù)是阿波羅飛船的兩倍。
SpaceX載人航天還剩兩大難題：中止發(fā)射和傘降
馬斯克繼續(xù)指出，龍飛船降落傘存在的問(wèn)題與阿波羅號(hào)飛船不可“同日而語(yǔ)”，當(dāng)時(shí)阿波羅號(hào)飛船重量約5900公斤，是迄今降落傘回收最重的宇宙飛船，當(dāng)阿波羅號(hào)飛船從月球返程時(shí)，太空飛行速度非?？?。
1963-1968年，美國(guó)宇航局進(jìn)行了至少34次阿波羅飛船降落傘試驗(yàn)，正如馬斯克等人常提醒的那樣，“太空旅行是非常艱難的”，宇宙飛船從太空返回地球是太空飛行最具挑戰(zhàn)的環(huán)節(jié)，龍飛船重量約9000公斤，在它返回地球旅程中正確使用降落傘是非常重要的。
2012年，美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)“好奇號(hào)”火星車著陸的超音速降落傘時(shí)，也遭遇了類似的問(wèn)題，正如好奇號(hào)項(xiàng)目總工程師羅伯·曼寧(Rob Manning)所說(shuō)，“降落傘始終是一個(gè)問(wèn)題。”
太空飛行中質(zhì)地柔軟裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用是最具挑戰(zhàn)的，人們測(cè)試金屬裝置會(huì)簡(jiǎn)單一些，當(dāng)拉動(dòng)金屬裝置時(shí)，金屬在一定作用力下會(huì)斷裂，但是該方法無(wú)法適用于質(zhì)地柔軟的降落傘。降落傘的性能可比作一種不可預(yù)測(cè)的野生動(dòng)物，對(duì)它而言，任何模擬測(cè)試都基本上沒有幫助，工作人員只能在真實(shí)環(huán)境中一次次地反復(fù)測(cè)試。
馬斯克說(shuō)：“降落傘看似簡(jiǎn)單，但它絕對(duì)不簡(jiǎn)單，降落傘設(shè)計(jì)實(shí)際上是40多年前阿波羅任務(wù)中最具挑戰(zhàn)性的事情之一。”
布里登斯汀指出，降落傘很難建模設(shè)計(jì)，“我們需要降落傘具有持續(xù)性、可重復(fù)性使用，我們需要大量的降落測(cè)試，從現(xiàn)在至年底，我們可能經(jīng)歷大約10次飛船降落試驗(yàn)，當(dāng)然試驗(yàn)總數(shù)取決于每次試驗(yàn)是否成功。”
SpaceX載人航天還剩兩大難題：中止發(fā)射和傘降
“龍”飛船最初計(jì)劃使用SpaceX黑科技SuperDraco引擎，它是驅(qū)動(dòng)中止系統(tǒng)的密封艙火箭引擎，而不是采用降落傘裝置，之后該方案發(fā)生改變，采用阿波羅飛船的成功經(jīng)驗(yàn)，利用降落傘最終飛船濺落在海面上，用兩個(gè)引導(dǎo)傘牽引主降落傘脫離飛船前端。
近期，SpaceX對(duì)龍飛船重新設(shè)計(jì)了降落傘，分別命名為：馬克1型、2型和3型，目前測(cè)試的是最新設(shè)計(jì)的馬克3型降落傘。馬斯克表示，雖然之前設(shè)計(jì)的降落傘都是安全的，但很難達(dá)到美國(guó)宇航局和SpaceX的安全要求。
布里登斯汀稱，SpaceX計(jì)劃在一兩周時(shí)間內(nèi)首次完成馬克3型降落試驗(yàn)，之后將定期進(jìn)行試驗(yàn)。馬斯克并未提供降落傘測(cè)試的計(jì)劃日期，但他表示在攜載宇航員進(jìn)入太空之前，至少可以連續(xù)進(jìn)行10次成功測(cè)試。迄今為止，SpaceX已完成50多次降落傘測(cè)試，僅有幾次失敗。
馬斯克說(shuō)：“馬克2型和3型之間最大區(qū)別在于降落傘繩的牢固程度，從之前尼龍材料過(guò)渡至超強(qiáng)纖維Zylon材料，后者強(qiáng)度是尼龍材料的3倍以上，并且降落傘的縫接模式上也有一些變化。
SpaceX采用重復(fù)測(cè)試方法，布里登斯汀對(duì)該方案表示贊同，他說(shuō)：“SpaceX最擅長(zhǎng)的是‘飛行-測(cè)試-修復(fù)’，它與其他承包商不同，我不認(rèn)為該公司很糟糕，也不認(rèn)為該公司出類拔萃，其擁有獨(dú)特之處，這正是我們選擇與其合作的原因之一，我喜歡SpaceX的‘飛行-測(cè)試-修復(fù)’測(cè)試方案。”
當(dāng)然，“龍”飛船降落傘測(cè)試對(duì)于SpaceX承諾成功攜載美國(guó)宇航員抵達(dá)國(guó)際空間站是至關(guān)重要的，同時(shí)，此類測(cè)試對(duì)其他太空公司也有促進(jìn)作用。
布里登斯汀說(shuō)：“美國(guó)宇航局可以從我們的優(yōu)秀合作方獲得重要數(shù)據(jù)和信息，再將它們應(yīng)用整合到航天領(lǐng)域，從而確保我們的宇航員在太空旅程中處于安全，當(dāng)一個(gè)合作方取得了成功，這種成功將延伸應(yīng)用于所有合作方，因?yàn)槿祟惏踩堑谝晃坏摹?rdquo;
關(guān)鍵詞： SpaceX 載人飛行計(jì)劃
