回地球半年,“鈔能力”宇航員要再上太空,出艙行走
還記得“靈感4號”(Inspiration4)任務嗎?
在沒有專業宇航員帶領的情況下,4位平民宇航員乘坐SpaceX的載人龍飛船,繞地球飛行3天后平安返回,完成了史上首次“全員平民”出征太空的載人航天創舉。
“靈感4號”乘組在太空與地球合影|Inspiration4
從那次太空之旅歸來還不到半年,“靈感4號”指令長兼出資人賈里德?艾薩克曼(Jared Isaacman,上圖左一)就又放出了一個重磅消息!
就在院士馬斯克的首場發布會后不久,2月14日,艾薩克曼同樣在星艦基地開了一場見面會,宣布再度與SpaceX合作,聯合推出“北極星”計劃。
該計劃將由3次商業載人飛行任務組成,可謂是載人航天商業化的又一個里程碑!
“北極星”計劃LOGO | Polaris
首次商業太空行走
“北極星”計劃的首飛任務定名“北極星黎明”(Polaris Dawn),預計最早在2022年第四季度實施。
“北極星黎明”任務標識 | Polaris
與“靈感4號”相同的是,此次任務仍將使用獵鷹九號火箭,在美國卡角肯尼迪航天中心39A工位點火升空,將乘坐SpaceX載人龍飛船的4名“平民宇航員”送入太空,指令長也仍將由艾薩克曼擔任。
獵鷹9號發射“靈感4號”任務的無限循環動圖 |MarsScientific
與靈感4號不同的是,此次任務更加復雜:
在軌時長由3天增至5天; 飛行高度挑戰龍飛船極限,將打破1966年NASA雙子星11號創下的1370公里這一紀錄,成為新的的近地空間載人航天任務;雙子星11號任務乘組,創下了近地空間載人航天飛行高度紀錄 | NASA
,研究太空環境對人體健康的影響。范艾倫輻射帶分為內外兩層,距地面500至58000千米 |Chris Martin
不過最引人矚目的,當屬本次任務的“平民宇航員”乘組,將穿上SpaceX基于現有艙內航天服(IVA)改進的艙外航天服(EVA),在地球上方500公里處,開展人類首次商業太空行走!
“北極星黎明”任務太空行走概念圖 | Polaris
由于載人龍飛船為兩艙構型,沒有軌道艙/氣閘艙,故而“北極星黎明”的出艙模式將與NASA早期的“雙子星”任務類似,出艙時全艙減壓,4名宇航員全部穿著艙外航天服,但真正出艙的只有2人。
“雙子星4號”宇航員愛德華·懷特進行美國首次太空行走 | NASA
此外,“北極星黎明”任務還將首次在太空中測試星鏈(Starlink)的激光通信系統,從而獲取對未來月球、火星載人航天任務的深空通信有價值的數據。
星鏈激光通信示意圖 | Tesmanian
“平民宇航員”乘組陣容強大
“北極星黎明”任務的4名宇航員,也在星艦基地的見面會上一同亮相。
“北極星黎明”任務乘組 |Polaris
雖然仍是非專業的“平民宇航員”,但他們要么擁有豐富的航空飛行經驗,要么是長期在航天領域工作的SpaceX員工。
“北極星黎明”任務指令長艾薩克曼 |Polaris
指令長:賈里德·艾薩克曼,今年39歲,福布斯榜凈資產21億美元,美國支付服務公司Shift4的創始人兼CEO,為美軍培訓飛行員的私人武裝公司Draken International的聯合創始人。
艾薩克曼在“靈感4號”任務中擔任指令長 |Inspiration4
他是“北極星”計劃3次任務的出資人,也是3次任務的宇航員。曾任首次全平民航天任務“靈感4號”指令長,擁有超過7000小時各型飛機飛行經驗,創下過輕型噴氣式飛機最快環球飛行的世界紀錄。
有理由相信,作為商業載人航天先驅的艾薩克曼,他的名字將彪炳于航天史冊當中。
“北極星黎明”任務飛行員斯科特·波蒂 |Polaris
飛行員:斯科特·波蒂(Scott "Kidd" Poteet),Shift4公司戰略副總裁,退役美國空軍中校,具備20年豐富經驗的飛行老兵,駕駛各類戰機時間累計超3200小時,戰斗時間超400小時,曾任“靈感4號”任務主管。
“北極星黎明”任務專家莎拉·吉利斯 | Polaris
任務專家:莎拉·吉利斯(Sarah Gillis),SpaceX首席太空運營工程師,負責SpaceX的宇航員培訓事務,參與制定了NASA Demo-2和Crew-1載人航天任務,“靈感4號”平民宇航員也由她培訓,曾任載人龍飛船通訊員、貨運龍飛船導航員。
“北極星黎明”任務專家兼醫療官安娜·梅農| Polaris
任務專家兼醫療官:安娜·梅農(Anna Menon),SpaceX首席太空運營工程師,負責管理SpaceX的乘組操作相關事務,多次擔任(Demo-2、Crew-1、CRS-22、CRS-23等)龍飛船飛行任務主管和通訊官,曾在NASA工作過7年。
有趣的是,她老公剛入選NASA新一批宇航員培訓班,結果她反倒要先上太空了。
“北極星黎明”任務乘組合影 |Polaris
目前,乘組中的哪兩人將開展太空行走,尚不得而知,不過大膽猜測,至少指令長不會閑著。
后續任務,星艦載人首飛
“北極星”計劃的第二次任務,將在“北極星黎明”的基礎上,進一步擴大任務規模和復雜度,具體詳情暫未披露。
艾薩克曼在接受采訪時暗示,第二次任務仍將乘坐載人龍飛船升空,但很可能會在軌道上與星艦飛船交會對接。
星艦對接龍飛船,有望在“北極星”計劃的第二次任務中實現嗎?| Dale Rutherford
第三次任務則直接開大,要進行SpaceX星艦飛船首次載人飛行,包括從發射到回收的完整過程!十分令人期待。
“北極星”計劃的第三次任務,就是要乘坐星艦飛船,以這樣的姿勢神龍擺尾從天而降。這可不是動畫,而是星艦SN10高空試飛的實拍畫面。星艦SN10完整落地,不過后來還是炸了……| SpaceX
看到這里不難發現,“北極星”計劃的一系列商業載人航天任務,對于SpaceX來說,有種當年NASA“雙子星”計劃為后續“阿波羅”計劃載人登月進行大量技術驗證的感覺。
通過“北極星”計劃,SpaceX將:
掌握龍飛船大幅度軌道機動技術,飛得更高更遠; 掌握出艙活動技術,驗證自研艙外服的可靠性,為研發自己的月球火星航天服做準備; 掌握高軌激光通信技術,為后續的深空通信探路; 全面檢驗星艦的載人飛行技術,邁向月球、火星不再遙遠……一切是如此順理成章。
難怪有分析指出,“北極星”計劃看似是為SpaceX擴張太空旅游行業,實際上卻透露了其巨大的野心。
星艦登月版將作為載人登月器,執行NASA“阿耳忒彌斯”計劃的首次載人登月任務 | SpaceX
SpaceX獨霸太空野心初露
盡管SpaceX的星艦登月版已被NASA選為“阿耳忒彌斯”計劃首次載人登月的唯一指定登月飛船,但按照NASA目前的規劃,登月過程要分為4個主要環節:
太空發射系統(SLS)火箭和獵戶座載人飛船將宇航員送到月球門戶站(LOP-G); 重型獵鷹火箭發射龍XL補給飛船前往月球門戶站進行物資補給; 星艦登月飛船發射升空,在近地軌道多次加注燃料后,自行前往月球門戶站對接; 宇航員乘坐星艦登月飛船實施載人登月。“阿耳忒彌斯”3號任務載人登月流程圖 |NASA
其中,SLS火箭由波音公司承包,獵戶座飛船由洛克希德?馬丁公司承包,LOP-G由諾斯洛普?格魯曼、Maxar、ESA等公司或機構承包。除了帶宇航員前往月球軌道的獵戶座飛船由SLS火箭發射以外,其他發射將全部由SpaceX承包。
問題是多家公司和機構同時承包項目會帶來很多的不穩定性,包括研發時間線問題和整合問題等將拖延項目。以馬斯克的急性子和獨立的性格,很難去等待其他承包商,或為其他承包商做出妥協。
SpaceX的星艦/超重火箭(左),和NASA的SLS火箭(右),誰先發射入軌還說不一定呢…… |James Vaughan
“北極星”計劃明顯是在為SpaceX獨自載人登月進行大量技術儲備。
通過“北極星黎明”任務,SpaceX將掌握載人龍飛船大幅度軌道級機動,研發自己的艙外/登月宇航服,掌握高軌通訊能力等關鍵技術。
而“北極星”計劃的后續任務,有可能演示載人龍飛船與星艦飛船的在軌對接,甚至星艦飛船的載人發射和載人返航。
如此一來,繞過NASA的獵戶座飛船和SLS火箭,直接用星艦飛船將宇航員送往月球軌道,也并非遙不可及。
“阿耳忒彌斯”計劃中的月球門戶空間站 | NASA
當然,未來的載人深空探測,必然離不開一個環月或環火的空間站,作為地月、地火往返的中轉站,比如現實世界中NASA“阿耳忒彌斯”計劃規劃的月球門戶站,以及科幻電影《火星救援》里的“赫爾墨斯號”空間站。
SpaceX不是沒有考慮到這一點。和SpaceX關系密切的Axiom公司正在穩步推進近地軌道商業空間站,計劃2024年發射其空間站首個艙段。不出意外的話,也將由SpaceX發射組建,那未來SpaceX建設自己的月球中轉站的技術基礎便也有了。
Axiom公司的近地軌道商業空間站建成概念圖 | Axiom
至此,可以大膽想象,SpaceX發射4名宇航員入軌,跟加注滿燃料的星艦對接,而后飛到自己的環月軌道空間站,換乘登月艙版星艦,執行載人登月。
好家伙!
或許這就是SpaceX籌劃“北極星”計劃的最終目標——繞開波音、諾格和洛馬這些公司,甚至繞過NASA和ESA這些機構,實現獨立登月,甚至發展到火星軌道!
馬斯克多次在PPT里暢想的火星基地,或許不只是畫大餅?| SpaceX
一家史無前例的航天獨角獸公司,已經開始悄然布局。
傳統航天企業和機構,做好迎接挑戰的準備了嗎?
網友設計的實現登火夢想的老年馬斯克畫像 |gravityartist2
本文來自微信公眾號“果殼”(ID:Guokr42),作者:Phil Leaf、Raptor,編輯:Steed,36氪經授權發布。
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