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氣象情況成SpaceX載人龍飛船能否如期發射最大風險

騰訊科技訊 5月27日消息,據國外媒體報導,美國宇航局(NASA)和SpaceX公司計劃於美國東部時間5月27日下午4點33分將兩位資深宇航員送往國際空間站。雖然已經準備就緒,但太空飛行固有的風險無疑會讓參與任務的每一個人都很緊張。目前來看,氣象是發射能否如期進行的最大因素。

太空飛行是一項危險的事業。冷酷無情的現實關聯著美國宇航局和太空探索技術公司SpaceX在發射倒計時中所做的每一個決定。他們合作利用載人龍飛船將兩位資深宇航員送往國際空間站的計劃若順利實施,不僅標誌著近十年來美國宇航員第一次從美國本土進入軌道,也標誌著人類歷史上首次由私人企業完成這一壯舉。

此次載人航天發射任務被安排在美國東部時間5月27日下午4點33分。這是一個歷史性的時刻,也是一項風險極高的嘗試。如果失敗,可能會給不斷發展的商業太空產業帶來重大挫折,也會給顛覆傳統航天領域的SpaceX帶來毀滅性打擊。

氣象現在成為按時發射升空的最大障礙。在過去的幾天裡,發射場當地一直陰雨連綿,雲層很低,周二早上出現了一道令人驚歎的彩虹。

但帕特裡克空軍基地的預報員預測,氣象迫使發射推遲的可能性為40%,較周一的60%有所改善,但他們仍對既定發射計劃表示懷疑。卡納維拉爾角的情況可能不是發射取消的唯一原因:預報員正在密切關注整個東海岸的事態發展,緊急情況下載人龍飛船可能不得不在那裡迫降。

對閃電的擔憂也可能迫使美國宇航局推遲發射。因為美國宇航局有複雜的規定,禁止飛船在距離可能放電暴風雲10海裡以內的地方飛行。火箭在穿過這些雲層時可能將引起雷擊,就像阿波羅12號任務期間土星5號火箭被擊中兩次一樣,當時情況造成一些非必要部件的損壞,所幸宇航員們仍然完成了登月任務。

美國宇航局局長吉姆·布裡登斯廷(Jim Bridenstine)在周二的新聞發布會上強調了他對兩名宇航員鮑勃·貝恩肯(Bob Behnken)和道格·赫爾利(Doug Hurley)安全的關注,並表示如果條件允許,美國總統川普和副總統彭斯的出席並不會增加發射壓力。

“我們希望人們能夠隨意說’不’,不要感到發射有任何壓力,”布裡登斯廷說。他還補充說,自己已經在周一給赫爾利和貝恩肯發了短信,“無論出於何種原因你們想讓我們停止發射,那就說出來。”

無論何種情況下,當人們被安置在裝有數千加侖高揮發性推進劑的火箭頂部時,所涉及的固有風險都是無從描述。更危險的是,SpaceX的載人龍飛船此前從未搭載過真人。

SpaceX創始人兼首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)在接受採訪時表示,這次發射是“至關重要的一步”,“不能搞砸了。”

他說自己對發射很樂觀。他說:“我認為成功的可能性很高。但這並不是百分之百確定的。所以我們正在盡我們所能,想盡一切可能的方法來提高成功概率。因為如果出了什麽差錯,這將是一個巨大的挫折。”

保羅·希爾(Paul Hill)是美國宇航局安全顧問小組的成員,曾在休斯敦的美國宇航局約翰遜航天中心擔任過任務運營負責人。他警告說,人為因素也可能會導致失誤。

他在專家小組最近召開的一次季度會議後表示:“現在是該警惕’頭腦發熱’的時候了。”“如此多的工作已經準備就緒,人們很難扛住接受一些風險的壓力,或者在平息一些擔憂時就沒有那麽嚴格。”

儘管美國宇航局此前已經在該領域取得了諸多成就,但載人航天仍然是一項相對罕見且極其危險的事業。自1962年約翰·格倫(John Glenn)成為第一個繞地球軌道飛行的美國人以來,美國宇航局總共向太空發射了164艘載人航天器,平均每年有不到3名宇航員進入軌道。

其中兩次以災難告終。哥倫比亞號太空梭和挑戰者號太空梭事故造成14人死亡。除此之外,還有許多宇航員死裡逃學生,躲過了可怕的災難。比如阿波羅12號任務遭遇雷擊;阿波羅13號任務因儲罐破裂而陷入混亂。

載人航天器的首次飛行是最可怕的。例如,當太空梭在1981年進行首次太空飛行時,官員們估計機組人員喪生的幾率在500分之一到5000分之一之間。後來美國宇航局在太空梭多次飛行後發現,第一次飛行的風險比原先想象的要大得多——宇航員死亡率實際上是1 / 12。

但太空梭的首次飛行和即將發射升空的載人龍飛船之間有很多關鍵區別。飛船和火箭都是由私人公司SpaceX擁有和運營,而不是美國宇航局。自太空梭時代以來,技術已經進步了很多;SpaceX的載人龍飛船配備了現代化的觸摸屏和諸如發射中止系統等安全措施,這在太空梭上是沒有的。

雖然此次計劃是載人龍飛船首次執行載人航天任務,但飛船去年在沒有搭載宇航員的情況下順利完成了測試任務,並從國際空間站安全返回地球。將宇航員送入國際空間站可能是一項新的壯舉,但自2012年以來,SpaceX已經通過無人駕駛的龍飛船向國際空間站運送了21次貨物和補給。由於國際空間站在以每小時17500英裡的速度圍繞地球運行,在如何將飛船發射到軌道,與國際空間站同步並進行對接方面,這帶給公司大量的實踐經驗。

SpaceX的獵鷹9號火箭也被證明是一種可靠的運載工具,發射次數接近100次。

但是太空飛行脫不開物理現實,需要大量能量來擺脫地球引力。發射火箭就像引爆一顆爆炸受控的炸彈。

“我們已經盡我們所能來確保火箭和飛船的安全。”馬斯克在採訪中說道。“但當你以25倍於音速的速度飛行,並且每90分鐘繞地球一周時,風險永遠不會為零。這是一種人們甚至難以理解的速度。”

這也是自1975年阿波羅—聯盟號(Apollo-Soyuz)試驗飛行以來,美國宇航局宇航員首次通過在海洋濺落而非陸地著陸的方式返回地球。用這種方式返回地球也有風險,比如格斯·格裡森(Gus Grissom)在1961年差點淹死,當時他的救生艙進水最終沉了下去。

太空梭則是降落在一條跑道上。自2011年退役以來,美國宇航局宇航員一直乘坐俄羅斯的聯盟號宇宙飛船在哈薩克大草原上降落。但聯盟號飛船也有令人毛骨悚然的時刻。2018年,其中一個側推進器未能正確分離撞向火箭,觸發了緊急中止系統,導致美國宇航局宇航員尼克·黑格(Nick Hague)和俄羅斯宇航員阿列克謝·奧夫奇寧(Alexey Ovchinin)在逃學生過程承受了極大負荷。

“如果你從事這項工作,總有可能濺誰一身血,”在阿波羅時代擔任美國宇航局飛行主管的格裡·格裡芬(Gerry Griffin)說,“你只能希望不會殺害任何人。但如果你工作的時間足夠長,駕駛的設備也足夠多,肯定會遇上失敗。”

沒有人比貝恩肯和赫爾利更了解人類太空飛行固有的風險。自從他們在2015年被分配到商業宇航員任務中,他們已經花了數千小時進行飛行訓練。兩人充滿信心,尤其是載人龍飛船有一個強大的發射中止系統。

赫爾利在最近一次新聞發布會上說:“現在,我要補充一點,這是第一次有機組人員參與的飛行。”“這是飛船的第二次飛行。因此統計數據會告訴你,這比飛船第15次飛行或第20次飛行的風險更大。”

不過,他說自己“對SpaceX和美國宇航局的團隊都有信心”。我們已經檢查了所有需要檢查的東西。當我們準備好發射的時候,我們就會按部就班地進行。”

這次試飛的全部意義在於,在美國宇航局對商業宇航員任務的航天器進行認證之前測試航天器性能,並解決任何問題。美國宇航局希望,在未來數年內能通過商業宇航員任務將宇航員運送到空間站,然後再返回地球。

開發載人航天器的另一家公司波音則在去年年底的“星際線”宇宙飛船試飛中遭遇了令人不安的挫折。飛船上沒有搭載宇航員,但一進入軌道就遇到了麻煩。機載計算機關閉了11個小時,使得飛船認為自己處於任務的不同階段。

地面上的工作人員緊急進行乾預,然後又發現了第二個軟體問題,在飛船返回地球的過程中,當所謂的服務艙與乘員艙分離時,可能導致推進器點火發生錯誤。

地面控制人員在飛船進入軌道時發現了這個問題,並進行了修正。如果他們沒有這樣做,這個問題可能會損壞飛船的隔熱罩,或者導致乘員艙偏離軌道。

自那以後美國宇航局官員一直表示,他們會讓波音遵循該機構嚴格的安全標準。他們相信,經過多年的密切合作,美國宇航局和SpaceX公司在即將到來的任務中不會遇到任何類似問題。

但是,總是有關於意外和所忽視問題的擔憂。

1986年1月的一個寒冷日子,挑戰者號太空梭因右側固態火箭推進器上面的一個O形環失效,結果在升空後爆炸解體。2003年,哥倫比亞號太空梭在發射過程中一塊泡沫脫落導致機翼上的隔熱瓦受損,結果飛船重返地球大氣層的過程中解體,原因是發射過程中一塊泡沫脫落,機翼上的隔熱瓦受損。隨後的一項調查在美國宇航局中發現了一種“破碎的安全文化”。

在過去的幾年裡,美國宇航局和SpaceX牽頭對三起事故進行了調查。2015年,運載補給到國際空間站的獵鷹9號火箭在飛行過程中發生爆炸,原因是設計能夠承受10000磅的支撐杆在2000磅壓力下失效。一年後,另一枚火箭在發射台上爆炸,原因是第二級液氧罐的壓力容器發生故障。去年,在一次發射中止系統的測試中,龍飛船因閥門泄漏而爆炸。SpaceX公司也一直在努力應對降落傘系統中存在的問題,該系統可以在飛船返回地球時引導飛船進行軟著陸。

所幸沒有人在這些失敗中受傷。美國宇航局和SpaceX公司均表示,他們已經調查並解決了所有的問題,現在已經準備好將人類送上太空。

SpaceX公司商業宇航員計劃經理本吉·裡德(Benji Reed)說,“這一努力不僅是多年的經驗、時間和工作的結晶,也是數十萬小時不懈努力的結晶。”“一切都集中在系統的安全性和可靠性上。”

他說,這次任務是一項“神聖的榮譽”,公司將盡一切可能將宇航員“送往空間站,並安全帶回他們家人身邊”。“從根本上說,這就是SpaceX成立的目的。”

外部專家認為,這些團隊已經盡其所能做好了準備。

美國宇航局太空梭計劃前負責人韋恩·黑爾(Wayne Hale)說。“我認為這種風險是可以接受的。但它不是零。太空飛行本來就是危險的,所以總是有風險的。但我認為似乎所有適當的檢查已經完成。我認為也已經采取了適當的措施,進行無人飛行測試已經是前進了一大步。”

當然,在倒計時開始的那一刻,每個人都會屏住呼吸。

“我認為我們都非常緊張,”裡德說。(騰訊科技審校/皎晗)

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