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龙飞船返航 试图使用降落伞在大西洋中降落 2020-06-28 15:27:22  来源:网易科技

据The Verge报道,SpaceX“载人龙飞船”(Crew Dragon)的首次试飞将于美国当地时间8日结束,届时这艘航天器将脱离国际空间站,并试图使用降落伞在大西洋中降落。这是此次试飞任务的最后一个重要里程碑,也可能是载人龙飞船面临的最大挑战。

载人龙飞船需要证明,其新颖的外形和降落伞系统能够完整地在地球大气层中溅入水中存活,同时保持其内部货物的安全。当它返回地球时,里面不会携带人类人类乘客。但是,作为美国宇航局(NASA)“商业宇航员计划”(Commercial Crew Program)的重要组成部分,载人龙飞船将在未来几年内负责将NASA宇航员运送到国际空间站。当然,之后它必须把他们安全地带回地球。

载人龙飞船的着陆技术与其前身SpaceX的货运龙飞船相似,后者自2012年以来始终在往返于国际空间站。在从太空重返地球大气层后,货运飞船会展开降落伞,以便安全降落在太平洋中。实际上,人类利用这种方式从太空返回已经有几十年了。早在20世纪60年代和70年代的双子座(Gemini)、阿波罗(Apollo)和太空实验室(Skylab)任务期间,NASA的宇航员就经常通过降落伞在海洋中溅落。但是,当航天飞机在20世纪80年代开始飞行时,所有的宇航员从太空返回时都在坚实的地面上着陆。

出于这个原因,载人龙飞船的这次着陆将接受大量的考察,特别是当其再次进入地球大气层时。载人龙飞船可能与货运龙飞船相似,但两者的形状略有不同,这可能会造成问题。货运龙飞船有更平滑的锥形,而载人龙飞船的形状更不对称。为此当其穿过大气层时,这可能会造成些不稳定情况。

这种不对称的形状与载人龙飞船有个货物版本所不具备的重要功能有关,即紧急中止系统。在载人龙飞船的外壁上,有八个被称为SuperDracos的推进器,它们可被用于防止在未来飞行中发生重大灾难。如果出于某种原因,载着载人龙飞船的火箭在发射过程中出现问题,SuperDracos将被启动,并迅速将太空舱推送到安全地带。

不对称的形状可能会导致载人龙飞船在以超声速的情况下重返大气层时滚动。SpaceX首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)对此感到担忧,他在载人龙飞船首次试飞发射后表示:“超声速重返可能是最令我担忧的地方。”然而,马斯克认为,基于该公司进行了上千次的模拟,航天器不太可能发生滚动。

此外,NASA和SpaceX都将密切关注载人龙飞船的降落伞在着陆时的表现。四个主要降落伞应该展开,以减缓航天器下降到水中的速度。据SpaceX公司副总裁汉斯·科尼斯曼(Hans Koenigsmann)说,到目前为止,该公司已经进行了17次降落伞降落测试,但NASA仍在对这一系统进行载人航天飞行的资格进行评估。

事实上,NASA专门为这次测试任务选择了发射日期,以便载人龙飞船能在太阳出来后返回地球。这样一来,该机构就可以充分了解降落伞在实际降落时的表现。当航天器溅落在海洋中后,SpaceX的回收船将负责打捞航天器,并将其运回陆地。

虽然这次着陆不会有人在飞船上,但SpaceX名为里普利(Ripley)的“智能”假人将穿着该公司定制的宇航服坐在里面。里普利配备了多个用于收集数据的传感器,他于周六乘坐飞船进入太空,自周日载人龙飞船与国际空间站对接后始终待在里面。很快,这个人体模型将会感受到降落到地球上的感觉,这将帮助NASA了解未来宇航员可能承受的重力倍数。里普利还将带回约150公斤重的货物,这些货物已经被装在了飞船里。

目前,国际空间站上的驻留人员已经关闭了载人龙飞船的舱门,为其重返地球做准备。载人龙飞船与国际空间站脱离于美国当地时间周五凌晨开始,它将慢慢地从国际空间站退出,大约五个小时后,载人龙飞船将点燃推进器开始回归。从那时开始,载人龙飞船将开始一场令人惊心动魄的跳水表演,并于美国东部时间8日上午8点45分(北京时间晚上21点45分)左右溅落。(小小)

延伸阅读

龙飞船对接成功,唯一乘客是“假人”,美或彻底摆脱对俄依赖在经历了27小时的太空跋涉后,美国太空探索技术公司(SpaceX公司)研制的载人版“龙”飞船于北京时间3日18时51分成功与国际空间站对接。这是美国自2011年航天飞机退役以来,首次获得载人航天能力。美国国家航空航天局(NASA)表示,这次“龙”飞船上并未搭载真人,但如果进展顺利地话,美国将在今年夏季用该飞船运送两名航天员前往太空,彻底摆脱对俄罗斯太空飞船的依赖。

NASA发布载人版“龙”飞船与国际空间站对接的照片成功自动对接美国“太空”网站3日称,载人版“龙”飞船于美国东部时间3日5时51分成功与运行在400公里轨道高度的国际空间站实现自主对接。这样的操作对于美国航天器而言的确有些陌生了,近年往来国际空间站的货运版“龙”飞船得先依靠航天员操纵机械臂捕捉,然后小心翼翼地进行对接。美国航天员安妮·麦克莱恩在空间站上发出贺电:“对接成功,祝贺参与该项目的所有团队。”

美国东部时间3月2日2时49分,SpaceX公司在佛罗里达州肯尼迪航天中心利用“猎鹰9”运载火箭进行了载人版“龙”飞船的首次发射。NASA分管载人航天业务的副局长威廉·格斯登美尔说,这次发射标志着美国本土太空飞船把航天员送入太空的“关键第一步”。

作为技术验证飞行,这次“龙”飞船上并未真正搭载航天员,而是搭载了一个航天员模型,它被SpaceX命名为“雷普莉”,这是向经典太空电影《异形》中的主人公艾伦·雷普莉致敬。SpaceX副总裁科尼格斯曼介绍称,“龙”飞船上所有配备均遵照载人飞行的标准,包括压力、声音、震动、温度、辐射监测器,此外飞船还装载了400磅(181公斤)的补给,提供给国际空间站上的航天员。

“命运多舛”让美国期待已久的这艘载人太空飞船实在是“命运多舛”。自从美国航天飞机于2011年退役后,美国航天员往返太空只能指望俄罗斯的“联盟”号飞船。特别是近年俄罗斯不断提高“太空船票”的价格(最新“船票”价格为8100万美元),更让自诩“太空强国”的美国难以容忍本国航天员太空行被“卡脖子”。

早在2014年,NASA就分别与SpaceX和波音公司签署了研制运送航天员往返国际空间站的新型太空飞船的合同,其中SpaceX获得26亿美元,波音公司获42亿美元。但无论SpaceX还是波音公司均表示无力按计划于2017年完成首次验证飞行。该项目进展随后一拖再拖,直到今年年初NASA还宣布载人“龙”飞船将于2月实现首飞,但最终首飞时间被改到3月2日。波音公司的“星际航线”飞船类似的首次测试飞行时间则不早于今年4月。

“太空”网站称,与国际空间站成功对接,并不意味着这次“龙”飞船太空任务的圆满结束。在太空逗留5天后,它将重返地球,穿越大气层时的高温灼烧可能将是它面临的最大考验。SpaceX总裁马斯克表示,载人版“龙”飞船重新设计了外壳和降落伞系统,“尽管它们在计算机模拟时表现得非常好,但还没有经历过实际检验”。如果一切顺利,今年7月另一艘全新的“龙”飞船将正式搭载两名美国航天员前往国际空间站。

开启太空旅行时代英国广播公司网站3日称,对SpaceX总裁马斯克来说,载人版“龙”飞船不仅将让NASA摆脱对俄罗斯飞船的依赖,还是向商业客户开放太空旅行的第一步。据介绍,与传统太空飞船狭窄拥挤的环境不同,载人版“龙”飞船的内部空间大得多,并配备有先进的硬件和软件,包括采用充满科技感的超大触控界面而非繁复的仪表盘。马斯克宣称,这将大幅提高飞船的自动化程度,降低航天员的学习成本,“在绝大部分任务中,航天员都可以把厚重的操纵手册扔在旁边,将操作集中在触控屏幕上,仅保留最低限度的物理按键来应对极端情况”。

按照马斯克的规划,载人版“龙”飞船在设计之初就充分考虑了未来太空旅行的需求。它能容纳多达7名乘员,并配有先进的环境控制与生命保障系统,为乘员提供舒适、安全的环境。乘员可坐在由最高级碳纤维和阿尔坎塔拉布料制成的座椅上,透过窗户饱览太空美景。此外,载人版“龙”飞船可以重复使用,也大幅降低了太空游的成本。SpaceX公司还在筹划更大型的太空飞船,包括可以容纳100名乘客的“星舰”,将用于载人登陆火星计划。

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