今天,SpaceX正式開(kāi)啟載人龍飛船搭救波音飛船原船宇航員的特別任務(wù),發(fā)射四手自由號(hào)龍飛船執(zhí)行Crew-9任務(wù)。實(shí)現(xiàn)或?qū)⒁獙?shí)現(xiàn)多項(xiàng)突破:SpaceX首次啟動(dòng)太空搭載救援任務(wù);SpaceX首次啟用卡角40號(hào)執(zhí)行載人航天任務(wù);SpaceX載人航天發(fā)射第5次陸地回收一級(jí)火箭;龍飛船首次上行搭載兩人、下行搭載四人;自由號(hào)將成為第一艘返回濺落在太平洋的載人龍飛船……
這次Crew-9任務(wù)原計(jì)劃8月中旬發(fā)射,但由于波音星際客船首次載人試飛故障纏身,下行載人不能保證安全,讓NASA決策層不得不做出緩慢而艱難的選擇:否決波音飛船載人返航的原計(jì)劃,賦予SpaceX一項(xiàng)新使命,讓Crew-9任務(wù)肩負(fù)救回波音飛船原船兩名宇航員的特殊使命。為此推遲發(fā)射Crew-9長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多月,以便有充足時(shí)間做準(zhǔn)備。包括為兩名轉(zhuǎn)乘宇航員裝配專用座椅,專門(mén)定制艙內(nèi)宇航服,提供任務(wù)展期工作用具、個(gè)人物品等。
Crew-9最初定于9月24日發(fā)射,受颶風(fēng)海倫影響,一直推遲至9月28日。
●發(fā)射主角:二手火箭+四手飛船
擔(dān)綱Crew-9發(fā)射任務(wù)的是,一枚二手獵鷹9號(hào)B5火箭,編號(hào)B1085.2。今年8月20日首飛發(fā)射星鏈任務(wù)G 10-5。經(jīng)過(guò)快速翻新檢修后,9月16日運(yùn)抵SpaceX位于肯尼迪航天中心的X機(jī)庫(kù),發(fā)射前四天執(zhí)行靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試。這枚火箭復(fù)用間隔39天,屬于平均水平。目前單枚火箭復(fù)用最短間隔21天,由已故B1062火箭于2022年4月創(chuàng)下。
執(zhí)行Crew-9任務(wù)的載人飛船:編號(hào)C212.4的自由號(hào)龍飛船,即第4次執(zhí)行載人航天任務(wù),距上次使用間隔254天。前年4月該船首飛,執(zhí)行Crew-4任務(wù);去年5月第二飛,執(zhí)行公理2號(hào)任務(wù);今年1月第三飛,執(zhí)行公理3號(hào)任務(wù);這次第四飛,不僅再度承運(yùn)官方載人航天任務(wù),也是第四次飛赴國(guó)際空間站。
這次Crew-9任務(wù),還是SpaceX首次啟用卡角40號(hào)執(zhí)行載人航天任務(wù),也是SpaceX首次在肯尼迪航天中心39A以外發(fā)射場(chǎng)執(zhí)行載人航天發(fā)射,以往發(fā)射14次載人航天全部在39A黃金發(fā)射位。
在此之前,39A發(fā)射位是美國(guó)商業(yè)載人航天常態(tài)發(fā)射的唯一通道。隨著SpaceX發(fā)射量激增,承運(yùn)越來(lái)越多的載人航天任務(wù),有必要為39A提供冗余的發(fā)射位,為此SpaceX在去年下半年改造完成,讓40號(hào)發(fā)射位有能力發(fā)射載人航天任務(wù)。主要升級(jí)包括:新架設(shè)一座長(zhǎng)度28米的空中廊橋,供宇航員及支持團(tuán)隊(duì)從發(fā)射塔直達(dá)龍飛船艙口;增設(shè)一套緊急逃生系統(tǒng),包括一條防火避險(xiǎn)滑道,供人從67米高空快速滑到地面。
40號(hào)發(fā)射位作為SpaceX現(xiàn)役三大發(fā)射場(chǎng)之一,是使用次數(shù)最多、發(fā)射量最大的發(fā)射場(chǎng)。截至目前已發(fā)射207次獵鷹火箭,占獵鷹火箭388次發(fā)射總量的53%。這次發(fā)射是40號(hào)首次承接載人航天任務(wù)。未來(lái)將會(huì)承接更多商業(yè)載人航天,成為美國(guó)第二個(gè)常態(tài)化載人航天通道。
●發(fā)射過(guò)程
由于自由號(hào)龍飛船必須準(zhǔn)確交會(huì)對(duì)接國(guó)際空間站,因此這次屬于瞬時(shí)發(fā)射,必須分秒不差。美東時(shí)間2024年9月28日午后13:17:20,北京時(shí)間9月29日子夜1:17:20,箭船全高65.7米的獵鷹9號(hào)B1085.2一級(jí)火箭+全新二級(jí)火箭+C212.4自由號(hào)載人龍飛船,準(zhǔn)點(diǎn)騰空而起,開(kāi)始掙脫引力深井,一飛沖天。
這次發(fā)射是自2006年獵鷹1號(hào)首發(fā)以來(lái)SpaceX總計(jì)第393發(fā)獵鷹火箭,SpaceX總計(jì)第388次成功發(fā)射,第321次復(fù)用火箭,SpaceX今年第94發(fā)獵鷹火箭(總96發(fā)),美國(guó)今年第112發(fā),全球今年第183發(fā)。
▲一級(jí)火箭回收影像,視頻素材NASASpaceflight
經(jīng)過(guò)47秒返航點(diǎn)火、12秒再入點(diǎn)火、17秒著陸點(diǎn)火,當(dāng)發(fā)射升空約7分39秒,一級(jí)火箭B1085.2平穩(wěn)著陸在卡角1號(hào)著陸區(qū)(LZ-1)。1號(hào)著陸區(qū)距卡角40號(hào)發(fā)射位約9公里之外。
這次回收是SpaceX總計(jì)第352次成功回收火箭、第76次陸地回收火箭、佛州卡角1號(hào)著陸區(qū)(LZ-1)第45次喜迎一級(jí)火箭,以及8月28日B1062.23回收失敗后連續(xù)第11次成功著陸火箭。
這也是SpaceX第五次演繹載人航天火箭陸地回收(Ax-2、Crew-7、AX-3、Crew-8、Crew-9),也就是發(fā)射載人龍飛船系列任務(wù)中第五次陸地回收火箭、全球載人航天發(fā)射第五次陸地回收火箭。
發(fā)射升空12分鐘,自由號(hào)龍飛船與二級(jí)火箭分離,飛抵200公里高度的初始軌道(200 x 230公里,赤道傾角51.6°),隨后打開(kāi)頭錐,啟動(dòng)自動(dòng)飛行程序,開(kāi)始28小時(shí)單獨(dú)飛行之旅,追逐400多公里高度的國(guó)際空間站。
預(yù)計(jì)美東時(shí)間9月29日16點(diǎn)半左右,自由號(hào)龍飛船飛抵國(guó)際空間站1公里處,接下來(lái)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)1小時(shí)對(duì)接程序。按計(jì)劃,美東時(shí)間9月29日~17:27(北京時(shí)間9月30日~5:27),自由號(hào)自動(dòng)對(duì)接國(guó)際空間站美國(guó)和諧號(hào)艙段前向端口(IDA-2)。自由號(hào)龍飛船(212.4)將與奮進(jìn)號(hào)龍飛船(C206.5)上演短暫的雙龍會(huì),直到10月7日奮進(jìn)號(hào)脫離空間站返航,結(jié)束Crew-8任務(wù)。
按計(jì)劃,自由號(hào)龍飛船將??繃?guó)際空間站150天,最早于2025年2月22日返航,屆時(shí)將成為第一艘返回濺落在太平洋海域的載人龍飛船。在此之前,載人龍飛船14次返回全部濺落在佛州半島兩側(cè)海域。
●上行兩人
這次自由號(hào)龍飛船還將實(shí)現(xiàn)又一個(gè)「首次」:首次上行搭載兩名宇航員、下行搭載4名宇航員。而2020年奮進(jìn)號(hào)龍飛船首次載人飛(DM-2),上行和下行都搭載原船兩名宇航員(道格·赫爾利、鮑勃·本肯),一切都是按計(jì)劃執(zhí)行載人任務(wù),不像這次自由號(hào)龍飛船臨時(shí)調(diào)整載人計(jì)劃,搭救波音飛船原船宇航員的特殊任務(wù)。
這次自由號(hào)上行只搭載兩名宇航員:Crew-9任務(wù)指令長(zhǎng)美國(guó)宇航員尼克·黑格;任務(wù)專家俄宇航員亞歷山大·戈?duì)柌贾Z夫。下行搭載4名宇航員,包括波音星際客船原船兩名美國(guó)宇航員,也就是布奇·威爾莫爾、蘇尼·威廉姆斯。
○尼克·黑格(Nick Hague):任務(wù)指令長(zhǎng),美國(guó)宇航員,美國(guó)太空軍上校,1975年9月24日出生于堪薩斯州貝爾維爾,現(xiàn)年49歲。曾獲得美國(guó)空軍學(xué)院航空航天工程學(xué)士學(xué)位、麻省理工航空航天工程碩士學(xué)位。曾在五角大樓擔(dān)任美國(guó)太空軍測(cè)試與評(píng)估任務(wù)主任。他是第一批進(jìn)入太空的美國(guó)太空軍軍人。2018年10月他搭乘俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船MS-10,遭遇發(fā)射失敗未能如愿。5個(gè)月后,2019年3月搭乘聯(lián)盟號(hào)飛船MS-12,首次進(jìn)入太空,并進(jìn)駐國(guó)際空間站超過(guò)200天。三次艙外活動(dòng)總時(shí)長(zhǎng)近20個(gè)小時(shí)。
之所以最終選擇尼克·黑格執(zhí)行此次任務(wù),而不是最初擬定Crew-9任務(wù)的女指令長(zhǎng)澤娜·卡德曼(Zena Cardman),主要考量如下:卡德曼本是一位沒(méi)有太空飛行經(jīng)驗(yàn)的新手宇航員,最初選定她作為Crew-9四人組任務(wù)指令長(zhǎng),說(shuō)明NASA對(duì)執(zhí)行常規(guī)任務(wù)的龍飛船全自動(dòng)飛行能力的一種信心。但由于波音飛船故障頻出,不再適合載人返航,NASA最終決定,讓波音飛船原船兩名美國(guó)宇航員轉(zhuǎn)乘下一趟龍飛船回家。這要求執(zhí)行Crew-9特殊任務(wù)的指令長(zhǎng)擁有豐富的太空飛行經(jīng)驗(yàn)。而Crew-9最初四人組中,尼克·黑格無(wú)疑是最佳人選,他堪稱太空老司機(jī)。曾在2018年10月11日親身經(jīng)歷過(guò)聯(lián)盟號(hào)飛船MS-10因發(fā)射失敗而緊急逃逸的生死考驗(yàn);心理素質(zhì)絕對(duì)過(guò)硬的黑格,2019年又乘坐補(bǔ)發(fā)的聯(lián)盟號(hào)飛船MS-12,終于得償所愿進(jìn)駐國(guó)際空間站。還有一點(diǎn)更為特殊,Crew-9任務(wù)下行四人組中,他是唯一擁有龍飛船操作經(jīng)驗(yàn)和執(zhí)行緊急預(yù)案能力的宇航員,原波音星際客船轉(zhuǎn)移搭乘的兩名宇航員從未接觸過(guò)龍飛船,更沒(méi)接受過(guò)相關(guān)培訓(xùn),俄羅斯宇航員戈?duì)柌贾Z夫也不具有龍飛船操作經(jīng)驗(yàn)。因此,尼克·黑格擔(dān)任此次特殊任務(wù)指令長(zhǎng),非他莫屬。
還有,之所以這次特殊使命還必須搭載一名俄宇航員。由于美俄簽訂宇航員輪換搭乘協(xié)議規(guī)定,每趟官方載人龍飛船Crew任務(wù),必須搭載一名俄方宇航員。
○亞歷山大·戈?duì)柌贾Z夫(Aleksandr Gorbunov):任務(wù)專家,俄羅斯宇航員,俄羅斯航空航天部隊(duì)空軍中尉。1990年5月24日出生于前蘇聯(lián)列茲諾戈?duì)査箍?,現(xiàn)年34歲。曾獲莫斯科航空學(xué)院工程學(xué)位。后成為科羅廖夫火箭與航天公司Energia工程師。2018年成為俄羅斯航天局候選宇航員。這次是他首次進(jìn)入太空,進(jìn)駐國(guó)際空間站執(zhí)行第71/72次遠(yuǎn)征任務(wù)。按照世界載人航天排名,戈?duì)柌贾Z夫是全世界第708位進(jìn)入太空的宇航員。
▲由SpaceX發(fā)布的Crew-9任務(wù)徽章清晰顯示:上行2人????,下行4人????????
●下行四人
按計(jì)劃Crew-9任務(wù)期滿(~150天),即2025年2月下旬(最早于2月22日),自由號(hào)龍飛船返航,下行搭載4名宇航員:原船上行2人(尼克·黑格、亞歷山大·戈?duì)柌贾Z夫)+ 轉(zhuǎn)乘2人(布奇·威爾莫爾、蘇尼·威廉姆斯)一同返回。??
屆時(shí),自由號(hào)將成為第一艘返回濺落在太平洋海域的載人龍飛船。在此之前,載人龍飛船14次返回全部濺落在佛州半島兩側(cè)的大西洋或墨西哥灣。
一旦實(shí)現(xiàn)這場(chǎng)歷史性轉(zhuǎn)乘,或者說(shuō)完成太空搭載救援任務(wù),還會(huì)成就兩名NASA資深宇航員布奇·威爾莫爾、蘇尼·威廉姆斯一項(xiàng)新紀(jì)錄:成為史上首批、很可能也是唯一一批搭乘過(guò)4艘美俄載人航天器的宇航員(美國(guó)航天飛機(jī)、俄羅斯聯(lián)盟號(hào)、波音星際客船、SpaceX載人龍飛船)。
○SpaceX首次開(kāi)啟太空搭載救援任務(wù)
○SpaceX首次啟用卡角40號(hào)發(fā)射載人航天任務(wù)
○第9次正式承運(yùn)官方載人航天任務(wù)(Crew-1/2/3/4/5/6/7/8/9)
○SpaceX第10次承運(yùn)官方載人航天任務(wù)(DM-2、Crew-1/2/3/4/5/6/7/8/9)
○SpaceX第15次承運(yùn)載人航天任務(wù),累計(jì)上行承運(yùn)56名宇航員,下行承運(yùn)58名宇航員
○載人龍飛船首次上行搭載2人、下行搭載4人
○世界載人航天史上第389次載人航天任務(wù)
○世界載人航天史上第349次軌道載人航天任務(wù)
○美國(guó)成功發(fā)射第189次載人航天任務(wù)
○今年第8次近地軌道載人發(fā)射(載人龍4次、神舟1次、聯(lián)盟號(hào)2次、星際客船1次)
○今年第12次載人航天:軌道8次、亞軌道4次(新謝潑德飛船2次、維珍銀河二號(hào)2次)
○自由號(hào)將成為第一艘返回濺落在太平洋的載人龍飛船
○布奇·威爾莫爾、蘇尼·威廉姆斯將成為史上首批、很可能也是唯一一批搭乘4艘美俄載人航天器的宇航員(美國(guó)航天飛機(jī)、俄羅斯聯(lián)盟號(hào)、波音星際客船、SpaceX載人龍飛船)