美国重启载人航天飞行
撰文:艾琳·克洛茨(Irene Klotz 来源:中国数字科技馆

2011年,“亚特兰蒂斯号”航天飞机在美国佛罗里达州的肯尼迪航天中心着陆,结束了美国为期30年的航天飞机时代,当时美国航空航天局(NASA)希望美国宇航员在4年内能够搭载私人太空飞船飞行。但是预算短缺使开发进度延后了2年,而降落伞和发射逃生系统的技术问题又将关键飞行测试推迟到了2019年。等待多年之后,SpaceX终于将要在搭载两名NASA宇航员的情况下,进行飞行测试了。SpaceX与波音公司在2014年一起中标,负责运送宇航员往返国际空间站。波音公司也有望随后在今年进行测试,尽管他们在去年12月进行的无人试飞中遇到了软件故障。以下是NASA十年来为重启美国载人航天飞行做出的努力以及遭遇的起伏。
2011年7月,由NASA宇航员克里斯·弗格森(Chris Ferguson)率领的4人小组完成了历时约13天的空间站物资补给飞行,登上“亚特兰蒂斯号”航天飞机返回地面。他们完成了美国30年航天飞行项目中的第135次,也是最后一次任务。随后,载人飞行任务被移交给了空间站的合作伙伴俄罗斯。
2014年9月,波音和SpaceX赢得了开发运输系统并运送NASA宇航员的合同。波音公司获得了42亿美元的合同,其中包括2次试飞任务(1次无人飞行,1次载人飞行),以及6次运营任务。SpaceX也参与了竞标,并获得了26亿美元的合同。SpaceX总裁格温·肖特韦尔(Gwynne Shotwell)在2018年调侃说,“我不想讨论如何通过运送宇航员获利,但是对于SpaceX而言,这不会是一项亏本的生意。”
2015年5月,SpaceX展示了如果猎鹰9号火箭在发射台上或升空后不久发生故障,载人龙飞船(又名龙飞船2号)太空舱将如何安全逃逸。
2015年7月,NASA向SpaceX和波音公司派遣了4名宇航员:鲍勃·本肯(Bob Behnken)、道格·赫尔利(Doug Hurley)、苏尼塔·威廉斯(Sunita Williams)和埃里克·博(Eric Boe)。
2016年9月,SpaceX的一枚猎鹰9号火箭在发射台上爆炸,当时正值发射前,他们在为例行的引擎点火测试加油。事故发生后,SpaceX被迫重新设计火箭燃料箱内的压力容器,但这同时也引发了人们对SpaceX公司的质疑,怀疑他们是否真的能在宇航员登上飞船后再为火箭补充燃料。
2018年6月,波音CST-100星际客机紧急逃生系统在引擎测试时发生推进剂泄漏,该逃生系统的作用是在发射期间出现事故时保证宇航员安全逃逸。这次事故也使他们必须重新设计阀门。
018年8月,NASA指派宇航员执行前4次商业飞行任务。本肯和赫尔利开始为SpaceX公司的载人龙飞船试飞开展训练,而维克托·格罗弗(Victor Glover)和迈克·霍普金斯(Mike Hopkins)开始为龙飞船的首次任务开展训练。妮科尔·阿纳普·曼恩(Nicole Aunapu Mann)与博和弗格森都是新人,他们将一起执行波音公司的星际客机飞行测试。威廉姆斯和乔希·卡萨迪(Josh Cassada)将执行星际客机的首项任务。由于健康原因,博退出了任务,代替他的是迈克·芬克(Mike Fincke)。
2019年3月,SpaceX的猎鹰9号执行了Demo-1任务,将一艘载有200千克物资和设备的无人龙飞船太空舱送入轨道,并首次抵达空间站。太空舱返回前在空间站停靠了5天,随后便启动引擎离开预定轨道,成功地通过降落伞降落到了大西洋上。最终的降落地点靠近佛罗里达州。
2019年4月,在Demo-1任务后,SpaceX的载人龙飞船太空舱又在试验台上发生了一次爆炸,当时正在检验太空舱紧急逃生系统的引擎,做静态点火测试。
2019年11月,波音公司在新墨西哥州的一个试验台上发射太空舱,测试星际客机的逃逸系统。星际客机的三个降落伞中有一个没有展开,但太空舱依然按计划用两个降落伞安全着陆。
2019年12月,宇宙神5型运载火箭首次将波音公司的星际客机送往运行轨道。但这是一次自动飞行任务,由于软件问题,星际客机出发的时间比预定时间早了11个小时。此后燃料耗尽,客机无法与空间站对接。星际客机在轨道上独自绕行了2天,在测试完系统后,成功离开轨道,借助降落伞在新墨西哥州着陆。NASA和波音公司要求工程师立即检验星际客机的控制软件。
2020年1月,当一艘猎鹰9号火箭在肯尼迪航天中心成功发射后,刻意将引擎关停了84秒。这是为了测试载人龙飞船的逃逸系统。当时,太空舱立马点燃逃离的助推系统,离开了猎鹰9号火箭。不出所料,火箭被气动力推开,而载人龙飞船的太空舱也打开4个降落伞,成功降落在大西洋上。
2020年2月,执行Demo-2任务的载人龙飞船成功抵达肯尼迪航天中心,这是首次载人飞行测试。
2020年春,本肯和赫尔利接到NASA的任命,将驾驶飞船前往空间站。他们也是在航天飞机项目关闭后,第一批驾驶美国制造的设备前往空间站的宇航员。这次飞行测试将见证由SpaceX开启的常规载人飞行任务。