超级明星:SpaceX的龙飞船和它身上的黑科技

腾讯太空文/乔辉
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图注:猎鹰9火箭升空画面
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图注:发射升空时 , 载人龙飞船中的宇航员
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一级火箭成功回收 , 降落在大西洋中的漂浮平台上
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下面我们先来看看本次发射意味着什么 , 然后再详细聊聊具体细节 。
一、本次发射的意义是什么?
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本次发射是NASA与SpaceX签订的“商业载人项目”(CommercialCrewProgram)的组成部分 。 意义至少可以从三个层面来理解:
第二个层面 , 对于美国和NASA来讲 , 意味着自从2011年航天飞机退役以来 , 再次恢复载人航天能力(后面我们详述);
第三个层面 , 对于整个世界商业航天来讲 , 意味着揭开了商业载人航天的帷幕 , 商业航天走进新时代 。
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SpaceX公司和特斯拉公司创始人埃隆·马斯克(ElonMusk)
参加本次试飞的两位宇航员是:道格拉斯·G·赫尔利(DouglasG.Hurley)和罗伯特·L·贝恩肯(RobertL.Behnken) , 分别出生于1966年和1970年 。
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图注:宇航员贝恩肯和赫尔利(右)
对于载人航天来讲 , 整体上看两大件:承载宇航员的飞船和运送飞船的火箭 。 俗话说 , “花开两朵 , 各表一枝” , 我们先主要聊一聊载人龙飞船 , 然后再略谈一下猎鹰9火箭 。
三、SpaceX载人龙飞船的结构特点
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图注:载人龙飞船内部 。 以往密密麻麻的操作按钮 , 已被大屏幕取代(邻近发射 , 贝恩肯和赫尔利坐进龙飞船)
载人龙飞船属于SpaceX研制的第二代龙飞船(Dragon2) , 具备可重复使用的能力 。 第二代龙飞船可分为载人龙飞船和货运龙飞船两种 , 其前身是第一代货运龙飞船(Dragon1) 。 新飞船可以自动与空间站完成对接 , 而不像第一代飞船那样 , 需要借助空间站上的机械臂的帮助 。 当然 , 载人龙飞船也保留了人工对接的选项 。
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图注:地面上的载人龙飞船
载人龙飞船的最顶端是一个能够打开的头锥盖子 , 在发射和返回的过程中 , 保护飞船和对接机构 。 当飞船与空间站对接的时候 , 头锥盖子会打开 , 露出对接机构 , 当飞船脱离空间站的时候 , 盖子关闭 , 准备返回地面 。
飞船主体由两大部分组成 , 一个是加压的返回舱 , 另一个是在返回舱下面的服务舱(这里要说明的是 , SpaceX使用Trunk一词 , 而不是Servicemodule , 但从作用上看类似于服务舱 , 目前尚无统一的翻译) 。 服务舱是非加压的 , 可以搭载对气压不敏感的货物 。
另外 , 服务舱外侧粘贴有太阳能电池 , 就像穿了个太阳能板的裙子一样 , 这摆脱了传统的太阳能展开翼的造型 。 服务舱外侧还有翼状结构 , 能够为飞船在逃逸过程中提供气动稳定性 。
四、载人龙飞船具备全程逃逸能力
载人龙飞船集成有8个推力强大的“超级天龙座”火箭 , 火箭两两分组 , 安装在飞船的侧壁 , 作为逃生使用 , 每个发动机的推力可达71千牛 , 换算成大家有直观感觉的表示方式就是相当于7.1吨的推力 。 此外 , 还装有16个推力相对较小的“天龙座”发动机喷口 , 用于姿态控制和轨道机动 。