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  • 马斯克公司正式开启商业载人航天飞行,未来国际航天发展还有何新动向

作者:淘小白11-18 9:00分类: 互联网

北京时间11月16日,马斯克创办的美国太空探索技术公司(SpaceX)的龙飞船在美国肯尼迪航天中心发射升空,搭载四名宇航员前往国际空间站。这被认为是首次正式商业载人航天飞行,美国国家航空航天局称,这次飞行是该火箭和飞船系统的第一次“运营”任务。

这次载人发射有何亮点?未来国际航天发展有何新动向?解放日报•上观新闻记者采访了上海市宇航学会资深航天科普专家、上海宇航系统工程研究所技术顾问陶建中研究员。

【宇航员道格•赫尔利亲手拿回了美国国旗】

为什么说这是首次正式商业载人航天飞行呢?“北京时间 5 月 31 日凌晨,SpaceX实现了全球首次商业载人发射,把两名宇航员送往了国际空间站。但那是一次试验飞行,要回答的问题是商业载人航天飞行到底行不行。上一次,宇航员在国际空间站呆的时间不长,这一次要半年之久,龙飞船要180天之后返回地球。”陶建中说。

“上一次虽然是‘试验飞行’,但意义重大。”陶建中介绍,宇航员道格•赫尔利2011年曾经乘坐亚特兰蒂斯号航天飞机前往国际空间站,执行了美国航天飞机史上最后一次飞行任务,他当时在那里留了一面美国国旗,并说过一句话,希望将来从本土飞行的美国宇航员拿回这面国旗。此后,美国经历了长达9年没有自己的天地往返运输器的日子,一直靠租借俄罗斯的“联盟号”飞船座位前往太空。道格•赫尔利正是通过上次的“试验飞行”亲手拿回了这面国旗,不仅标志着美国恢复了载人航天本土飞行,而且实现了首次商业载人飞行,步入了商业航天时代。

“航天科技过去一直给人‘高大上’印象,有人担心交给民营企业能否胜任,现在看来,不仅可以降低成本,效率还高,这条路是行得通的。”陶建中介绍,进入本世纪后,美国载人航天实施“低轨商业化战略”。2014年,波音公司和SpaceX公司在新一代载人飞船竞标中胜出,当时的合同金额分别是42亿美元和26亿美元,后来又分别追加到50亿美元和30亿美元。本来被寄予厚望的波音公司“星际线”飞船进展缓慢,去年对接国际空间站失败后,加上疫情原因,可能要到明年才开展飞行试验。倒是并不被看好的SpaceX公司,成为首个同时掌握载人航天飞船和火箭技术的民营公司。在此之前,有能力进行载人发射的国家屈指可数,而且都是靠国家的力量来推动。“目前,中国约有160家民营企业在从事商业航天技术研发。”

【龙飞船在任何时候都可以逃逸】

此次SpaceX公司发射的龙飞船有何亮点?陶建中介绍,载人龙飞船是从货运飞船改过来的,直径4米,高8.1米,用的是新一代飞船技术。苏联的“东方红号”和美国的“水手号”是第一代飞船,只能搭载一人;苏联的“上升号”和美国的“双子星座号”是第二代飞船,可以搭载两人;俄罗斯的“联盟号”和美国的“阿波罗号”是第三代飞船,可以搭载三人;而新一代飞船不仅重量和体积增大,搭载的人数大大增加,最多可达7个人。俄罗斯的新一代飞船“鹰号”,由于缺乏资金,研制进展比较缓慢。美国国家航空航天局研制的新一代飞船“猎户座号”,关键技术已经突破,计划明后年做载人试验。“中国是直接从第三代飞船技术起步的,今年5月新一代飞船试验成功,重量达21吨,比8吨的‘神舟’飞船重了许多。不过,我国的新一代飞船还有一个关键的逃逸技术没有试验,逃逸方案还有待确定。”

“SpaceX的龙飞船不仅可重复使用,还可以全程逃逸。”陶建中说,以往飞船在发射升空阶段,万一发生意外,火箭顶部的逃逸塔可以把飞船带离。而龙飞船自身集成了8个反推火箭,同时点火产生的反推力可以达到56吨,在1.2秒内可将飞船加速到100英里/小时,最高速度可达345英里/小时。如此一来,龙飞船在任何时候都可以逃逸,再用4个降落伞溅落在海面上。

【“星舰”火箭起飞推力高达7350吨】

未来国际航天发展有何新动向?在陶建中看来,可重复使用、新材料应用和智能化操控,可能会是今后一段时间的新趋势。

出于成本的考虑,SpaceX公司最早提出“可重复使用”的概念,事实证明这一思路是可行的,而且降低了航天技术成本。当下,各国都在纷纷探索火箭和飞船的重复使用技术。

“新材料的应用,可能会给未来航天业的发展带来新气象。”陶建中介绍,去年,SpaceX公司发布了被称为“星舰”的下一代重型运载火箭蓝图,有望成为人类有史以来最大的航天运载器。与火箭一般使用铝合金材料不同,“星舰”的外壳材料用的是钢,这主要是出于高强度和耐高温的考虑。当年美国“阿波罗号”飞船用的火箭“土星5号”推力高达 3400多吨,而“星舰”整舰起飞重量超过5000吨,起飞推力高达7350吨。

“智能化,会是今后的一个发展趋势。”陶建中介绍,中国运载火箭技术研究院在2018年时就提出,到2025年要实现新型航天装备智能化集成应用。“我的理解,比如火箭,不必像现在完全按照设计路径来发射,而是经过计算可以改变和控制参数。 再如矢量火箭,可以对其方向进行智能化调整。”

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