SpaceX 于 5 月 31 日首次发射载人火箭成功,这次发射任务有哪些意义与亮点?

SpaceX首次载人发射成功!美国商业航天一战成名!助力美国实现“三个一”工程!

美国“三个一”工程:
1、自2011年7月8日以来首次从美国本土起飞的载人航天任务;
2、航天员是两名美国航天员;
3、运载火箭和载人飞船都是美国的。

2020年5月30日美东时间15:22分(北京时间5月31日3点22分)猎鹰九号 (Faalcon-9) 火箭携带着载人龙飞船Crew dragon成功起飞,成功运送两名宇航员(Douglas Hurley和Robert Behnken)进入太空,前往国际空间站。载人龙飞船将于北京时间今晚22时30分左右与国际空间站进行对接。(5月27日的第一次尝试由于天气恶劣,在预定起飞前17分钟的取消了发射,这是第二次DM2任务的发射。)

具体环节几乎和预先的计划完全吻合。

●T+58秒:进入MAX-Q点(箭船顶部承受最大动态压力,穿越最大Q点后,由于高空空气密度减小,动态压力逐渐减少,箭船结构承受外部应力也随之减少,这意味着不会发生灾难性故障)●T+2分33秒:一级火箭主发动机关闭●T+2分36秒:一二级分离,一级火箭进入返航模式●T+2分44秒:二级发动机启动点火●T+7分15秒:一级火箭启动3台发动机,反推减速●T+8分47秒:二级发动机关闭●T+8分52秒:一级火箭再次点火,为预备着陆而减速●T+~9分22秒:一级火箭冲刺垂直着陆,如无意外会降落在OCISLY【当然我还爱着你」无人海上平台上。这将是SpaceX第52次火箭回收、第33次海上回收、OCISLY第26次喜迎火箭回收●T+12分钟:龙飞船与第二级(上面级)分离●T+12分46秒:龙飞船打开前锥体,进入自动飞行模式,开始独自太空之旅。

发射全过程

后续将绕地飞行19小时,逐渐爬升至408公里近地轨道,慢慢靠近国际空间站。

这是:

  • SpaceX的Dragon 2航天器的首次载人飞行任务 ;
  • 猎鹰9运载火箭的第85次发射;
  • 第52次助推器成功回收着陆;
  • 2020年执行SpaceX的第8次任务。

关于这次的火箭

猎鹰Falcon9号Block 5,火箭芯一级编号B1058.1。它曾经于2019年8月19日在SpaceX在德克萨斯州麦格雷戈的工厂进行了静态点火测试。

SpaceX的Falcon 9火箭于2010年首飞。总共飞行了85次。这些发射中有82架完全成功(有故障的3个:CRS-1,AMOS-6,CRS-7)。DM-2是这型火箭的第86趟飞行。多年来,它经历了多次升级和迭代,当前版本是Falcon 9 Block 5,于2018年推出,现已成为固化的技术状态。

Block 5这个型号是Falcon 9的最后一次升级,担负着载人火箭的重任!Block 5汲取了SpaceX所有飞行中的经验教训,应用到载人火箭发射中并且实现芯一级的可重复使用,该火箭能够将载人龙飞船Crew Dragon送入地球低轨道。。据SpaceX称,在5#之前,没有两个猎鹰9相同。这些不断的改进中包括:添加重新设计的碳包覆压力容器(COPV)、加固了起落架、升级了散热片、增加了耐热的外部涂料,并升级了发动机。

关于发射地点和发射塔架

在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射Complex-39A(LC-39A),啥也不说了,这是个传奇的发射塔架,太有光芒了!

关于芯一级回收:

海上回收平台(当然我还爱着你OCISLY)一直静静的在距离39A发射台510公里的预定海域等待。忽然,实现了这枚芯一级火箭的成功回收(具体视频暂时画面没有),这是SpaceX第52次成功回收火箭,第33次成功海上回收火箭,OCISLY第26次成功回收火箭。

关于太阳能电池

载人龙飞船和之前试射的无人版龙飞船一样,太阳能电池板贴在了外面,而非传统飞船的太阳能帆板样式。从图中看,就好像飞船穿了一件镶满了蓝宝石的裙子

根据SpaceX龙飞船设计师不具名透露,这种突破性设计理念,在不考虑成本,集成工艺、热膨胀系数不均匀等困难的前提下,主要有几点优势:

①不必再像传统飞船那样,还需要展开太阳能翅膀,要知道关键时刻展不开的航天器也是时有发生。所以削减一个环节,就是尽可能地降低使用风险。

②太阳能裙装远比太阳能翅膀使用率高,效能更好。无论哪个角度,只要有太阳光照,飞船就会吸收光辐射,就能产生电能。相反,传统飞船的太阳能翅膀如果不能随时调整好光照角度,就不会实时吸收阳光或者效率很低。

而上述的优缺点在之前的飞行过程中都得到了验证。技术关键点都取得了突破。

关于航天员的巧合

两位宇航员的“第三次”哟。

对于美国的两位NASA女宇航员奈伯格(Karen Nyberg) 和麦克阿瑟(Megan McArthur)来说,载人“龙飞船”首次载人进入太空是一个她们等待多年的时刻。不过,这次进入太空的不是她们,而是她们的丈夫,同为NASA宇航员的道格拉斯·赫利(曾执行STS-127、STS-135)和罗伯特·贝肯(曾执行STS-123、STS-130),

这四位宇航员在NASA的2000年暑期培训时相识,之后分别结为夫妻。两位男宇航员均是对方婚礼上的伴郎,两位女宇航员已先后成为母亲,20年来,这四位宇航员轮流进入太空。

49岁的贝恩肯和53岁的赫尔利此前都曾两次进入太空,除了专业宇航员的经历之外,两人都有在军队服役的背景。贝恩肯曾在美国空军服役、赫尔利曾在美国海军服役。

他们最近对媒体表示,此次在太空停留的时间将在1个月至3个月之间。NASA此前表示,宇航员在太空最长停留的时间不超过110天。

关于天气

一波几折。其中由于天气原因,导致了第一次发射推迟。天气方面,美太空部队45中队有绝对话语权。会定期发出天气预报报告,供NASA决策层决定何时发射。

今天倒计时-45min时,天气预报全部合格!(要知道,最后进入发射程序倒计时45秒之际,该中队还是拥有一票否决权。如果气象预报数据达到发射标准时,第45气象中队发射气象官迈克·麦卡利南将发布「Go」发射指令,否则会发布「No Go」不发射指令。)

只有各单位全部呼叫「Go」时,SpaceX发射指挥官才会最终确认并下达发射指令。启动自动发射系统——5、4、3、2、1,发射!

关于到场嘉宾

总统特朗普、副总统彭斯27日就到现场了一次,推迟发射了。第二次俩人又来了,但是只是远远的看了看发射。

NASA局长一直在现场,局长接受采访时几度哽咽。

关于航天员的太空时装梦

SpaceX显然想在各个方面都创造历史,舱内服作为上升段返回段必须穿着的压力服,马总也彻底颠覆(看看下图之前的航天员穿着舱内压力服时弯腰钩背步路蹒跚的样子),此次的压力服就是一件时装:以白色为主调,配搭黑灰色。

SpaceX舱内压力服专为安全性和功能性而设计,主要目的是提供一个加压的环境,防止异常减压。西装大腿上的端口连接到生命保障支持系统,包括空气和通风。压力服还包括与触摸屏兼容的手套和耐火外层。压力服的头盔是使用3D打印技术定制制造的,包括集成的阀门,用于遮阳板收起和面窗的锁定以及麦克风通话。

美国媒体透露,本次的新舱内压力服在实现轻便、保持压力、通风和散热功能的基础上(相关性能测试已经在2018和2019年跟随SpaceX的无人龙飞船前往过太空,并通过了相关的安全测试),由设计蝙蝠侠造型的好莱坞知名服装设计师费尔南德斯(Jose Fernandez)设计,配色由马斯克钦定,实现了航天员的太空时装梦。

关于NASA的省钱之道

在取得这个重大成就过程中,NASA也节省了近300亿美元巨额预算。NASA的商业太空飞行项目始于15年前,当时其局长迈克·格里芬(Mike Griffin)在这个新兴产业上押下赌注,以寻求向国际空间站运送货物的宇航员的多样化方案。格里芬承诺拿出5亿美元作为种子资金,用于帮助私人公司开发和制造新式航天器。SpaceX和轨道科学公司获得了首批“商业轨道运输服务”合同。自那以来,NASA商业太空项目不断扩张。格里芬之前,在大型载人航天项目上,NASA的常见做法是工程师们确定需要什么,并选择承包商来建造它,然后用一式三份的文件来监控每个步骤的实施。这种做法不仅经常导致项目时间拖延,NASA也容易陷入成本超支的困境。如今,NASA只负责提出具体要求,承包商则负责设计来满足其需求。NASA将为这些服务支付固定费用。具体哪里省钱:

1、NASA租用俄罗斯的”质子-M”火箭和”联盟”宇宙飞船,用于向空间站运送美国的航天员的一个座位的钱已经由2011年的3000万美元已经涨到了2020年的9000万美元。(而SpaceX和NASA签的合同,一张载人船票的价格为2000万美元哦。)不完全统计,航天飞机停飞的9年来,NASA支出了近35亿美元船票。

2、仅1997年到2007年的十年内,NASA单从俄罗斯采购RD-180型火箭发动机就耗费超过10亿美元。

3、NASA自己研制火箭(战神火箭)的经费,节省约245亿美元。

关于NASA的亲戚:Boeing的CST-100

除了SpaceX,波音公司也正在为NASA商业乘员计划研发飞船。在载人飞行计划中,NASA付给波音公司的钱比SpaceX多50%。波音的CST-100“星际客机”首次试飞遭遇失利(软件有两个致命bug),正在归零。预计年底首飞。

关于那个小男孩的微笑

纵观当今世界,到今天,

对于近地轨道,能搞载人航天的就美俄中三家;现役的载人飞船只有3款:俄罗斯的联盟号、中国的神舟号和载人龙飞船。现役的载人火箭也只有3款:联盟号、长征二F和猎鹰九号火箭!而这其中载人龙飞船、猎鹰九号的组合,在承载重量、可重复性、安全性、经济性上有显著优势。(看图时,请自动忽略尺寸比例和拼图水平,努力在学习……)

对于未来的载人登月,乃至登陆火星任务,还需更多的载人航天器或者飞船。还是只有美、中、俄有这样的实力,这其中包括美国的“猎户座”飞船,中国的刚刚完成飞行试验的新一代载人飞船,俄罗斯的新鹰载人飞船,都在为深空探测而加紧研制……

继续微笑着前进吧,马总,前面还有预计九月份的进行的正式载人飞行任务;

还有星链-低轨;更有星舰-火星!!!

加油!

花絮:还有个神秘乘客哟!

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:我们的太空

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