本報特約記者 張亦馳 本報記者 劉揚
當(dāng)?shù)貢r間2月27日,美國太空探索科技公司(SpaceX)宣布了一個重磅消息,該公司計劃明年底使用正在開發(fā)中的“載人龍飛船”搭載兩名付費乘客繞月飛行,這將是首次在國際空間站以外進(jìn)行私人資助的商業(yè)太空飛行。專家表示,按照美國人的技術(shù)積累,完成這樣的任務(wù)沒有太大瓶頸。“重型獵鷹”火箭加“載人龍飛船”的組合確實具有這種潛力。但是目前最大的問題仍然是時間,畢竟無論是“重型獵鷹”還是“載人龍飛船”,迄今為止都還沒首飛。
SpaceX公布重磅消息
SpaceX公司CEO馬斯克27日宣布這個消息時,拒絕透露兩名太空游客的身份和他們支付的費用,僅表示“沒有人來自好萊塢”。不過他透露,游客最早將于今年初接受培訓(xùn)和體檢。馬斯克說,此次飛行將耗時約一周時間,飛船將接近月球表面,但不會著陸,隨后將飛回地球。太空中總的飛行里程約為30萬至40萬英里(約合48.3萬至64.4萬公里)。此次飛行將依靠SpaceX的“重型獵鷹”火箭和“載人龍飛船”。而SpaceX計劃于今年夏季首次測試這種火箭。
美國有線電視新聞網(wǎng)(CNN)的報道稱,該公司將利用與“阿波羅”登月計劃相同的發(fā)射臺。報道稱,自從1972年最后一次“阿波羅”任務(wù)后,還沒有人類超越過近地軌道。報道稱,兩名乘客的名字尚未透露,他們很可能將為這次冒險支付數(shù)百萬美元,但SpaceX公司尚未透露這次歷時一周的旅行的具體價格??梢员容^的是,個人到國際空間站旅行需要向俄羅斯政府支付的費用是2000萬美元。NASA向俄羅斯支付的運輸航天員的價格是每個座位8000萬美元。
“重型獵鷹”加“龍飛船”迎接挑戰(zhàn)
接受采訪的中國專家表示,這次任務(wù)將是對“重型獵鷹”火箭和“載人龍飛船”的一次考驗。太空探索公司打算利用“重型獵鷹”執(zhí)行這一任務(wù),從理論上說不成問題。它的近地軌道運載能力達(dá)到了54.4噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力22.3噸,火星軌道運載能力也達(dá)到了13.6噸。該火箭的一級并聯(lián)了三個“獵鷹9”運載火箭的芯一級,總共裝備27臺“默林-1D”發(fā)動機,是目前為止除蘇聯(lián)N-1火箭以外,使用發(fā)動機最多的運載火箭,發(fā)射成功后也將成為現(xiàn)役最大火箭。這種組合聽上去很復(fù)雜,可能會降低可靠性。因為傳統(tǒng)的設(shè)計觀點認(rèn)為,并聯(lián)發(fā)動機越多,可靠性越差,因為只要其中一臺發(fā)動機出問題,就可能導(dǎo)致發(fā)射失敗。但“獵鷹9”采用了新的設(shè)計思想。按照該公司的宣傳,火箭起飛后如果其中一臺發(fā)動機出現(xiàn)問題、90秒鐘后兩臺發(fā)動機故障,都不影響發(fā)射,因為其他發(fā)動機可以多輸出功率,來彌補這一兩臺發(fā)動機的動力損失,所以整體可靠性反而有大幅度升高。“獵鷹9”之所以具備這項技能,主要原因是其渦輪泵可以在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié),這樣其火箭發(fā)動機推力的調(diào)節(jié)范圍就非常大?!爸匦瞳C鷹”的可靠性理論上也不會太差,而且可以說各個子系統(tǒng)都已經(jīng)接受過考驗。
第二個難點在于“載人龍飛船”的返回。一般來說,載人飛船的抗熱結(jié)構(gòu)只需要滿足防護(hù)以第一宇宙速度返回大氣層時的熱載荷便可。而進(jìn)行繞月飛行返回后,飛船將以大約第二宇宙速度進(jìn)入大氣層,這個速度所造成的熱載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者。除了提高飛船本身的熱防護(hù)能力以外,很可能還需要進(jìn)行能量管理機動,也就是俗稱的“打水漂”,通過延長飛行距離的方式來降低速度。但這對飛船的控制系統(tǒng)也提出了較高要求。專家表示,“重型獵鷹”加“載人龍飛船”理論上完成繞月飛行是沒有問題的,但在明年年底實施載人繞月確實有點緊張,因為“重型獵鷹”和“載人龍飛船”都還沒有首飛。按照計劃,今年“重型獵鷹”將進(jìn)行兩次發(fā)射,這兩次發(fā)射的結(jié)果可能決定SpaceX公司能否按計劃完成載人繞月飛行。
普通人能夠完成任務(wù)嗎?
專家表示,在技術(shù)成熟的情況下,滿足基本要求的普通人經(jīng)過短時間訓(xùn)練后也是能夠乘坐先進(jìn)飛船進(jìn)行深空旅行的。首先這次任務(wù)幾乎是純粹的旅行,不需要乘員擔(dān)負(fù)什么專業(yè)化的科研和操作任務(wù),飛船所有的動作,都可以通過地面指令來完成,不需要乘員的介入。
從技術(shù)上說,飛船也可以設(shè)計得比較“舒適”,滿足普通人的基本乘坐要求。在人類探索空間的早期,由于火箭設(shè)計尚不完善,航天員在發(fā)射初期和返回時可能會承受5G以上的載荷。另外在返回時,特別是以彈道式返回,也會使航天員承受巨大載荷。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步,火箭可以更溫和地加速上升,返回時也沒有那么“簡單粗暴”了,所以普通人得以進(jìn)入太空。
當(dāng)然,普通游客進(jìn)入太空還要進(jìn)行必要體檢和訓(xùn)練,滿足基本的要求。畢竟這一周在太空的“吃喝拉撒睡”也是一個艱巨的任務(wù)。而且在最初的興奮過后,迎來的將是孤單、枯燥甚至是恐懼。
專家表示,SpaceX公司的最終目標(biāo)將是登陸火星,這項任務(wù)恐怕需要更為專業(yè)的人員進(jìn)行長時間專業(yè)訓(xùn)練后才能完成。另外執(zhí)行這一任務(wù),“重型獵鷹”也顯得過小,需要SpaceX公司研制推力更大的發(fā)動機和運載能力更強的火箭?!?/p>