SpaceX载人龙飞船的乐成发射,标志着该公司成为历史上首个乐成将人类送上太空的私营公司,该事宜也是美国载人航天走出阴霾,获得新生的一次里程碑。
腾讯新闻《潜望》纪振宇 5月30日发自硅谷
几天前因天气缘故原由推迟后,Space X猎鹰9号火箭30日再度试射并乐成将两名宇航员送入太空。若是接下来一切顺利,他们将接驳国际空间站,并最先接下来连续数月的太空义务。
在这一乐成发射的背后,是美国载人航天从已往昏暗的10年中逐渐走出,并试图重启的艰难历程。2003年,美国哥伦比亚号航天飞船失事,造成7名宇航员丧生,该事宜令美国载人航天事业陷入最低谷。2011年,美国载人航天项目周全住手,接下来近10年间,美国不得不依赖俄罗斯的火箭,将自己的宇航员送上国际空间站。
但就在面临重大航天事故和外界严肃抨击指责的同时,美国政府最先痛定思痛,酝酿新一轮航天设计。在2011年,也就是之前的载人航天项目正式作废的统一年,美国“商业宇航设计”应运而生,该设计的焦点是:隶属于美国联邦政府的美国宇航局与私营部门睁开互助,探索新的从事载人航天的方案。
在这一全新设计下,美国宇航局的角色发生根本性转变,从一切由自己来酿成提供资金的赞助方,通过内部竞争机制,选择最优越的互助伙伴,波音和SpaceX即是在这一历程中脱颖而出的私营公司。
SpaceX载人龙飞船的乐成发射,标志着该公司成为历史上首个乐成将人类送上太空的私营公司,该事宜也是美国载人航天走出阴霾,获得新生的一次里程碑。与此同时,SpaceX作为已往10年中最为乐成、对行业发生重大推翻影响的私营太空公司,其向地球以外空间的更深处不停探索的措施仍将继续。
哥伦比亚号事故与美国政府的痛定思痛
在SpaceX载人航天项目举行之前,美国的第四次载人航天项目―太空穿梭设计(Space Shuttle Program)起始于1981年,终止于2011年,在这30年间,该项目在太空探索、国际空间站建设、卫星建设等方面获得了许多成就,但由于两次严重事故,导致14名宇航员丧生,使得美国政府重新调整载人航天项目,并在2011年正式终止。
时至今日,2003年的那一场哥伦比亚号航天飞船事故依然让许多人念念不忘,在那次事故中,由于火箭发射历程中,部门隔热泡沫脱落,击中机身复合材料板,造成了一个直径15厘米至25厘米的洞,导致高温气体在哥伦比亚号再次回归大气层时进入机翼,最终,飞船上的7名宇航员在回归地球的历程中所有不幸遇难。
这起重大事故发生后,美国载人航天设计立刻宣布暂停,原先设计中的国际空间站的建设计划也被无限期推迟,今后,美国再无从美国本土发射的载人火箭,只是通过俄罗斯的载人航天项目,将部门宇航员送入国际空间站从事相关的空间站建设和太空探索、科研观察等事情。2011年,美国第四轮载人航天项目正式宣告终结,该项目的总预算高达1960亿美元。
内部赛马机制
在项目终结的同时,美国宇航局的航天项目也饱受指斥,其中受到最多诟病的是由于项目在设计、治理、平安等方面的一系列问题,导致项目最终的投入已经远远超出此前的预算。
凭据2011年的有关数据显示,美国宇航局航天飞机每次执行航行义务的总费用高达4.5亿美元,凭据到达近地轨道的成原本盘算,约每运载一千克需每1.8万美元。与此相比,俄罗斯那时依然基于1965年设计计划的运载火箭,每次执飞成本仅为1.1亿美元,每运送1千克至近地轨道仅需5000美元。
事实上,若是将火箭的设计、维护成本也思量在内,美国宇航局平均每次太空航行义务的破费更是高达惊人的15亿美元,或每运送1千克至近地轨道需6万美元。
为了应对这一尴尬局势,同时脱节载人航天对俄罗斯项目的依赖,一项新的设计,最先在美国宇航局内部酝酿,而这一设计的焦点,即是与私营部门的互助。
2011年,就在美国第4代载人航天设计宣布退出的统一年,一项被称为“商业宇航设计”(Commercial Crew Program)正式出炉,该设计主要目的是向国际空间站运送航天员执行太空义务。
凭据美国宇航局2010年授权法案,商业宇航设计下的发展设计在未来3年获得13亿美元的拨款,该设计主要是为了挑选宇航局合适的互助伙伴而引入的“内部赛马机制”。
在该项目中,亚马逊创始人贝索斯所开办的蓝色起源获得2200万美元、马斯克的SpaceX获得7500万美元,Sierra Nevada获得8000万美元以及波音获得9230万美元,划分用于研发和制造各自的火箭和用于载人的太空舱系统。
该项目在进入到第3轮后,只管蓝色起源在前两轮均有所胜出,但该公司宣布不再加入第3轮的角逐,而完全依赖于其创始人贝索斯的小我私家注资举行随后的研发制造事情。
最终,SpaceX的龙飞船与波音公司的Starliner脱颖而出,划分获得26亿美元和42亿美元的拨款,在这一决议做出后,竞争中落败的一方,Sierra Nevada公司向美国政府拨款设计办公室提出抗议,称在挑选历程中存在严重的问题,但最终美国联邦法院否决了该公司对此提出的异议。
在获得政府的巨额拨款后,波音和SpaceX正式成为美国宇航局“商业宇航设计”的互助伙伴,他们讲配合负担未来将宇航员运送至国际空间站的重任。最初设计在2017年举行首次载人航行,但由于一系列的设计、测试和运行方面所遇到的问题,最终发射时间被推迟至2020年和2021年举行。
21世纪的火箭设计
由于距离上一次美国载人航天飞机发射升空已经近10年之久,当身着SpaceX所设计的宇航服亮相的两名宇航员出现在眼前时,引来了人们的惊呼:原来21世纪的航空航天是这样的。
马斯克在接受采访时示意,自己对于SpaceX的宇航服的设计亲自投入了3-4年的时间,希望宇航服看起来既悦目又有实用性。
“希望新的宇航服的设计,能够让孩子们对成为宇航员感兴趣。”马斯克说。
与已往人们印象中粗笨臃肿的宇航服所差别,SpaceX所设计的新型宇航服,好像从未来天下走出,设计语言极简并充满科技感。
凭据美国宇航局所公布的声明显示,SpaceX的宇航服在腿部部位毗邻生命支持系统,包罗氧气和电力接口,头盔是由3D打印手艺所打造。
该宇航服的手套设计也稀奇思量了能够用于飞船舱内触摸屏的使用,这套宇航服仅仅用于宇航员在飞船舱内升空和接纳历程中穿着,举行太空行走时,需要穿着另一套由NASA所设计制造的专门用于在太空真空环境中使用,并能够抵御辐射的太空服。
此次执行太空航行义务的两名宇航员,都是有着厚实航天履历的资深宇航员,对于他们来说,全新的宇航服以及全新的机舱内全触摸控制系统,也是全新的体验。
据这两位宇航员透露,大约在5-6年前,他们前往SpaceX总部评估种种差别的机舱内控制系统,最终选择了全触摸屏的方案。
对于这两位宇航员来说,他们已往熟悉的是传统的按钮、旋钮等操作界面,但触摸屏对他们来说顺应起来并不难题。
在此次太空航行中,两位宇航员所乘坐的太空舱最终将与国际空间站举行接驳,整个历程完全是自动化举行,但宇航员可以凭据情形实时介入转而举行手动操作。
SpaceX的脱颖而出
在此次载人航天行动中,由马斯克所开办的SpaceX再度引来众人的普遍关注,事实上,这家公司自2002年建立以来,在太空发射领域一直在突破过往的认知,推翻行业款式,并缔造了已经难以计数的成就。
在以“大幅降低太空旅行的成本以实现火星殖民”作为远大目的的SpaceX公司,在2008年乐成发射猎鹰1号火箭,成为首个乐成实现液态推进火箭发射的私营公司,2010年,乐成实现龙飞船的发射、入轨和接纳,2012年,成为首个向国际空间站运送飞船的私营公司,2015年猎鹰9号火箭实现首次推进垂直下降,2017年,该型号火箭又实现首次乐成接纳。
(SpaceX建立以来乐成发射次数)
在与NASA举行载人航天互助之前,SpaceX实际上与美国宇航局就已经开展了许多乐成的互助。美国宇航局使用SpaceX的火箭,已经20次将补给品送往国际空间站。2011年,美国宇航局与SpaceX正式签署载人航天设计条约,由SpaceX卖力用于载人的龙飞船研发制造。2019年3月,被称为龙飞船Demo-1的载人飞船试射乐成,为今年5月尾正式的载人发射打下了坚实的基础。
SpaceX在火箭发射领域的异军突起,对该领域带来了空前的推翻。在2013年以前,火箭发射市场还主要由欧洲航天局主导的Arianespace和俄罗斯主导的国际发射服务(International Launch Services)所垄断。
但Space以低价打击了这一市场,那时发射至近地轨道的价钱约为5650万美元。虽然这已经是那时市场中的最低价钱,但SpaceX仍不知足于此,公然示意,若是其火箭接纳手艺和系统得以日益成熟和完善,发射价钱能够进一步以10倍的倍率下降,最终区间在500至700万美元。
到了2014年,SpaceX已经在昔时全球20个发射服务订单中赢下了9个,到了2017年,SpaceX已经在全球商用发射合约中占到了45%的市场份额,到2018年7月,份额进一步扩大至65%。
今年第一季度,SpaceX发射运送至近地轨道的货物总重量为6.1万公斤,同时,中国、欧洲和俄罗斯运送总重划分为2.1万、1.6万和1.3万公斤。
除了商用市场外,SpaceX近年来也进入军用发射领域,在2014年之前,美国最大的军用发射提供方United Launch Alliance垄断了整个市场,单次发射成本高达惊人的4亿美元,与之相比,SpaceX的发射价钱仅为6200万美元。
作为一家私营公司,SpaceX通过对外融资维持研发所需的巨额投入,最近一轮融资发生在今年2月,融资额2.5亿美元,现在SpaceX的估值约为360亿美元。
在当天的发射义务完成后,SpaceX成为历史上首个乐成将人类送上太空的私营公司,与其更为雄伟的“火星殖民”目的相比,与美国宇航局互助完成的向国际空间站运送宇航员的义务,仅仅是实现这一目的历程中的一个里程碑事宜,不难想象,SpaceX向太空深处探索的措施远未终止。