上個月,SpaceX公司宣布,他們打算在2018年底送兩位平民開啟月球之旅。這個消息緊跟在NASA一份類似的申明之后,已經(jīng)在業(yè)內(nèi)人士、專家和這家航天創(chuàng)新企業(yè)的追隨者之間引發(fā)了相當大的爭議。
表面上來看,計劃似乎相當簡單。兩位乘員已經(jīng)給SpaceX預付了一大筆定金,將執(zhí)行一次按今天的航天標準來看為期較短的飛行任務。他們將乘坐載人龍式飛船,使用重型獵鷹火箭發(fā)射升空,離開近地軌道,繞過月球,返回地球,然后在海中濺落。
這次繞月飛行將使用自由返回軌道,無需后續(xù)推進,即可讓飛船繞過月球,然后自行返回地球。
這樣的飛行路線規(guī)劃,就算遇到飛船推進系統(tǒng)失效,也能讓飛船返回地球,本身就更加安全,也比讓飛船進入繞月軌道更加簡單。
這項任務在許多方面都讓人回想起人類的首次月球之旅——阿波羅8號飛行任務。SpaceX目前計劃的任務時間,與阿波羅8號實施50周年的時間非常接近,或許這并非巧合。
SpaceX公司由伊隆?馬斯克(Elon Musk)創(chuàng)立于2002年,至今不過區(qū)區(qū)15年。在此期間,該公司完成了不少大事。比如,作為一家私人企業(yè),他們率先研發(fā)出了能夠發(fā)射入軌的液體燃料火箭——獵鷹1號。這種二級火箭高達21.3米。
此后,該公司的注意力轉向體型更大、威力也更大的獵鷹9號。在NASA商業(yè)軌道運輸服務計劃的研發(fā)資助下,獵鷹9號于2010年首飛。同樣是二級火箭,獵鷹9號目前的“全推力”版本高達70米。
2012年,就在成立短短10年后,SpaceX成為第一家發(fā)射飛船與國際空間站交會對接的私人公司。
龍式貨運飛船,同樣在NASA商業(yè)軌道運輸服務計劃的部分資助下研發(fā)完成,現(xiàn)在是每年多次向國際空間站提供貨運服務的兩款私人飛船之一。
SpaceX相對便宜的發(fā)射服務,則成為一股“泥石流”席卷全球發(fā)射產(chǎn)業(yè),令許多發(fā)射服務供應商想方設法降低成本,以提供能夠與之競爭的火箭發(fā)射服務。
作為NASA商業(yè)載人計劃的合作方,SpaceX是僅有兩家企業(yè)之一,正在研發(fā)飛船能夠將人送往國際空間站。
為了增加飛船乘員的安全性,工程師還在開發(fā)與載人飛船整合為一體的發(fā)射逃逸系統(tǒng),這套系統(tǒng)還將用作飛船的著陸系統(tǒng)。
阿波羅飛船和載人獵戶座飛船采用的方案是牽引式逃逸塔,發(fā)射之后只能拋棄,成本高昂。載人龍式飛船上的逃逸系統(tǒng)則與此不同,發(fā)射后不必拋棄,有潛力將更重的載荷著陸到火星表面,或者利用反推在地球上的著陸場定點著陸,無需進行水上回收。
不過,在SpaceX迄今達成的技術成就中,能夠登頂恐怕要數(shù)獵鷹9號一級火箭的回收。目前活躍在發(fā)射市場上的其他所有服務供應商,運載火箭都是一次性的,完成任務后就被拋棄,要么墜回地球燒毀,要么成為太空垃圾。SpaceX的目標則是回收一級火箭,讓它在發(fā)射場附近著陸,或者在無人駁船上著陸,然后再次使用。
就是這家航天創(chuàng)新企業(yè),現(xiàn)在想把人送去月球繞個半圈。NASA在50年前就能夠完成類似的事情,而在當時,載人深空飛行的經(jīng)驗完全是零,飛行計算機的處理能力也不過是今天隨便一臺智能手機的零頭。因此,SpaceX能夠在更短的時間內(nèi)完成同樣的事情,似乎也說得過去。
確實,SpaceX已經(jīng)完成了不少讓人刮目相看的事情,在不到2年的時間里完成載人繞月飛行,倒也不是說完全沒有可能。然而,這家公司絕非完全可靠,粗略地看一看它的歷史,有些事情就一目了然了。
在14個月的時間間隔里,SpaceX就損失了兩枚火箭——其中一枚測試過程中炸毀在了發(fā)射塔架上。盡管兩次事故都沒有人員傷亡,但這一點仍然令人十分擔憂。事實上,已經(jīng)有人在質疑SpaceX的工作重點,認為這是導致該公司問題頻發(fā)的主要原因。
盡管這家公司已經(jīng)成功進行了30次航天發(fā)射,但還從來沒有過載人發(fā)射,重型獵鷹火箭尚未首飛,載人龍式飛船也未曾入軌,沒有完成過飛行中止實驗,甚至生命維持系統(tǒng)也還沒有經(jīng)過太空環(huán)境的完整考驗。
要在2018年年底前完成月球之旅,時間已經(jīng)不多了,上面這些技術里程碑里的每一項都必須加緊突破。
最關鍵的一環(huán)證據(jù),或許來自于這家公司本身。與這份雄心勃勃的申明形成鮮明反差的是,SpaceX從來沒有一次完成過它的年度航天計劃,而且往往差得很遠。這家公司也從來沒有按時完成過任何一項預期的重大目標。隨便舉個例子,重型獵鷹火箭的首飛原本是打算在2012年完成的。
事實上,SpaceX的CEO伊隆?馬斯克在制定計劃方向是出了名的激進派,經(jīng)常完成不了計劃,連自己都這么說。遺憾的是,SpaceX無法按時間表完成任務的毛病,已經(jīng)讓他們丟掉了不少業(yè)務。前面提過,自2010年6月以來,SpaceX已經(jīng)發(fā)射31次,其中30次成功,平均下來每年只能發(fā)射大約4次。
SpaceX自信能夠完成月球之旅,同時還要完成NASA交給他們的商業(yè)載人發(fā)射計劃。NASA站在自己的立場上發(fā)布了一份申明,乍一看似乎是支持SpaceX繞月計劃的,但仔細讀一讀,似乎就并非如此了。
NASA在申明中稱,“我們將與SpaceX密切合作,確保他們能夠安全地履行合同義務,重新在美國本土發(fā)射宇航員,并繼續(xù)成功地向國際空間站運送補給。”
言外之意可能是:NASA需要SpaceX完成他們已經(jīng)付過錢的那些任務。
當然,SpaceX計劃履行他們商業(yè)載人發(fā)射的那些義務,同時也致力于繞月計劃。然而,兩件事都要做,仍有大量的工作需要完成。目標不一致有可能會限制這家公司的能力。
為了平息有關飛船的擔憂,馬斯克說,載人龍式飛船的隔熱罩是按照繞月任務的再入標準設計的,而且已經(jīng)準備好了。
“隔熱罩的設計遠遠超出了標準,”馬斯克在接受Ars Technica記者埃里克?伯格(Eric Berger)的電話采訪時說。
生命維持系統(tǒng)的開發(fā)也在向前推進。SpaceX最近已經(jīng)開始對載人龍式飛船上的環(huán)境控制和生命維持系統(tǒng)(ECLSS)展開了評估。
在NASA的一篇新聞稿中,SpaceX的一位生命維持系統(tǒng)工程師尼古拉斯?利馬(Nicolas Lima)說,“對ECLSS模塊的大范圍測試已經(jīng)并且還將繼續(xù)幫助改進載人龍式飛船的設計和操作,最終會使得飛船乘員更加安全?!?/p>
馬斯克說,龍式飛船為了抵御輻射而進行了強化,如果飛船要離開地球輻射帶的防護,這么做就是必要的,不過通訊系統(tǒng)還必須進行升級,因為對于月球距離的任務來說,它實在太小了。
在那次電話采訪中,馬斯克說,“這會是一艘飛起來很棒的飛船,我們有信心?!?/p>
盡管SpaceX的CEO對繞月任務在2018年升空表示樂觀,但并非所有人都如此樂觀。
飛行經(jīng)驗的欠缺就讓韋恩?黑爾(Wayne Hale)感到擔憂,他曾是航天飛機計劃的一位主管。在接受Space.com的采訪時,黑爾給出一個簡短的分析,許多人表示有同感。
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