科學探索：美國重啟載人航天飛行

2011年，“亞特蘭蒂斯號”航天飛機在美國佛羅里達州的肯尼迪航天中心著陸，結(jié)束了美國為期30年的航天飛機時代，當時美國航空航天局（NASA）希望美國宇航員在4年內(nèi)能夠搭載私人太空飛船飛行。但是預(yù)算短缺使開發(fā)進度延后了2年，而降落傘和發(fā)射逃生系統(tǒng)的技術(shù)問題又將關(guān)鍵飛行測試推遲到了2019年。等待多年之后，SpaceX終于將要在搭載兩名NASA宇航員的情況下，進行飛行測試了。SpaceX與波音公司在2014年一起中標，負責運送宇航員往返國際空間站。波音公司也有望隨后在今年進行測試，盡管他們在去年12月進行的無人試飛中遇到了軟件故障。以下是NASA十年來為重啟美國載人航天飛行做出的努力以及遭遇的起伏。

2011年7月，由NASA宇航員克里斯·弗格森（Chris Ferguson）率領(lǐng)的4人小組完成了歷時約13天的空間站物資補給飛行，登上“亞特蘭蒂斯號”航天飛機返回地面。他們完成了美國30年航天飛行項目中的第135次，也是最后一次任務(wù)。隨后，載人飛行任務(wù)被移交給了空間站的合作伙伴俄羅斯。

2014年9月，波音和SpaceX贏得了開發(fā)運輸系統(tǒng)并運送NASA宇航員的合同。波音公司獲得了42億美元的合同，其中包括2次試飛任務(wù)（1次無人飛行，1次載人飛行），以及6次運營任務(wù)。SpaceX也參與了競標，并獲得了26億美元的合同。SpaceX總裁格溫·肖特韋爾（Gwynne Shotwell）在2018年調(diào)侃說，“我不想討論如何通過運送宇航員獲利，但是對于SpaceX而言，這不會是一項虧本的生意?！?/p>

2015年5月，SpaceX展示了如果獵鷹9號火箭在發(fā)射臺上或升空后不久發(fā)生故障，載人龍飛船（又名龍飛船2號）太空艙將如何安全逃逸。

2015年7月，NASA向SpaceX和波音公司派遣了4名宇航員：鮑勃·本肯（Bob Behnken）、道格·赫爾利（Doug Hurley）、蘇尼塔·威廉斯（Sunita Williams）和埃里克·博（Eric Boe）。

2016年9月，SpaceX的一枚獵鷹9號火箭在發(fā)射臺上爆炸，當時正值發(fā)射前，他們在為例行的引擎點火測試加油。事故發(fā)生后，SpaceX被迫重新設(shè)計火箭燃料箱內(nèi)的壓力容器，但這同時也引發(fā)了人們對SpaceX公司的質(zhì)疑，懷疑他們是否真的能在宇航員登上飛船后再為火箭補充燃料。

2018年6月，波音CST-100星際客機緊急逃生系統(tǒng)在引擎測試時發(fā)生推進劑泄漏，該逃生系統(tǒng)的作用是在發(fā)射期間出現(xiàn)事故時保證宇航員安全逃逸。這次事故也使他們必須重新設(shè)計閥門。

018年8月，NASA指派宇航員執(zhí)行前4次商業(yè)飛行任務(wù)。本肯和赫爾利開始為SpaceX公司的載人龍飛船試飛開展訓練，而維克托·格羅弗（Victor Glover）和邁克·霍普金斯（Mike Hopkins）開始為龍飛船的首次任務(wù)開展訓練。妮科爾·阿納普·曼恩（Nicole Aunapu Mann）與博和弗格森都是新人，他們將一起執(zhí)行波音公司的星際客機飛行測試。威廉姆斯和喬?！たㄋ_迪（Josh Cassada）將執(zhí)行星際客機的首項任務(wù)。由于健康原因，博退出了任務(wù)，代替他的是邁克·芬克（Mike Fincke）。

2019年3月，SpaceX的獵鷹9號執(zhí)行了Demo-1任務(wù)，將一艘載有200千克物資和設(shè)備的無人龍飛船太空艙送入軌道，并首次抵達空間站。太空艙返回前在空間站?？苛?天，隨后便啟動引擎離開預(yù)定軌道，成功地通過降落傘降落到了大西洋上。最終的降落地點靠近佛羅里達州。

2019年4月，在Demo-1任務(wù)后，SpaceX的載人龍飛船太空艙又在試驗臺上發(fā)生了一次爆炸，當時正在檢驗太空艙緊急逃生系統(tǒng)的引擎，做靜態(tài)點火測試。

2019年11月，波音公司在新墨西哥州的一個試驗臺上發(fā)射太空艙，測試星際客機的逃逸系統(tǒng)。星際客機的三個降落傘中有一個沒有展開，但太空艙依然按計劃用兩個降落傘安全著陸。

2019年12月，宇宙神5型運載火箭首次將波音公司的星際客機送往運行軌道。但這是一次自動飛行任務(wù)，由于軟件問題，星際客機出發(fā)的時間比預(yù)定時間早了11個小時。此后燃料耗盡，客機無法與空間站對接。星際客機在軌道上獨自繞行了2天，在測試完系統(tǒng)后，成功離開軌道，借助降落傘在新墨西哥州著陸。NASA和波音公司要求工程師立即檢驗星際客機的控制軟件。

2020年1月，當一艘獵鷹9號火箭在肯尼迪航天中心成功發(fā)射后，刻意將引擎關(guān)停了84秒。這是為了測試載人龍飛船的逃逸系統(tǒng)。當時，太空艙立馬點燃逃離的助推系統(tǒng)，離開了獵鷹9號火箭。不出所料，火箭被氣動力推開，而載人龍飛船的太空艙也打開4個降落傘，成功降落在大西洋上。

2020年2月，執(zhí)行Demo-2任務(wù)的載人龍飛船成功抵達肯尼迪航天中心，這是首次載人飛行測試。

2020年春，本肯和赫爾利接到NASA的任命，將駕駛飛船前往空間站。他們也是在航天飛機項目關(guān)閉后，第一批駕駛美國制造的設(shè)備前往空間站的宇航員。這次飛行測試將見證由SpaceX開啟的常規(guī)載人飛行任務(wù)。

撰文：艾琳·克洛茨（Irene Klotz）

翻譯：魯智元

文章來源：環(huán)球科學

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