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天气情况成SpaceX载人龙飞船能否如期发射最大风险

天气迫使发射推迟的可能性为40%,较周一的60%有所改善,但他们仍对既定发射计划表示怀疑。卡纳维拉尔角的情况可能不是发射取消的唯一原因:预报员正在密切关注整个东海岸的事态发展,紧急情况下载人龙飞船可能不得不在那里迫降。

腾讯科技讯   5月27日消息,据国外媒体报道,美国宇航局(NASA)和SpaceX公司计划于美国东部时间5月27日下午4点33分将两位资深宇航员送往国际空间站。虽然已经准备就绪,但太空飞行固有的风险无疑会让参与任务的每一个人都很紧张。目前来看,天气是发射能否如期进行的最大因素。

太空飞行是一项危险的事业。冷酷无情的现实关联着美国宇航局和太空探索技术公司SpaceX在发射倒计时中所做的每一个决定。他们合作利用载人龙飞船将两位资深宇航员送往国际空间站的计划若顺利实施,不仅标志着近十年来美国宇航员第一次从美国本土进入轨道,也标志着人类历史上首次由私人企业完成这一壮举。

此次载人航天发射任务被安排在美国东部时间5月27日下午4点33分。这是一个历史性的时刻,也是一项风险极高的尝试。如果失败,可能会给不断发展的商业太空产业带来重大挫折,也会给颠覆传统航天领域的SpaceX带来毁灭性打击。

天气现在成为按时发射升空的最大障碍。在过去的几天里,发射场当地一直阴雨连绵,云层很低,周二早上出现了一道令人惊叹的彩虹。

但帕特里克空军基地的预报员预测,天气迫使发射推迟的可能性为40%,较周一的60%有所改善,但他们仍对既定发射计划表示怀疑。卡纳维拉尔角的情况可能不是发射取消的唯一原因:预报员正在密切关注整个东海岸的事态发展,紧急情况下载人龙飞船可能不得不在那里迫降。

对闪电的担忧也可能迫使美国宇航局推迟发射。因为美国宇航局有复杂的规定,禁止飞船在距离可能放电暴风云10海里以内的地方飞行。火箭在穿过这些云层时可能将引起雷击,就像阿波罗12号任务期间土星5号火箭被击中两次一样,当时情况造成一些非必要部件的损坏,所幸宇航员们仍然完成了登月任务。

美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷(Jim Bridenstine)在周二的新闻发布会上强调了他对两名宇航员鲍勃·贝恩肯(Bob Behnken)和道格·赫尔利(Doug Hurley)安全的关注,并表示如果条件允许,美国总统特朗普和副总统彭斯的出席并不会增加发射压力。

“我们希望人们能够随意说’不’,不要感到发射有任何压力,”布里登斯廷说。他还补充说,自己已经在周一给赫尔利和贝恩肯发了短信,“无论出于何种原因你们想让我们停止发射,那就说出来。”

无论何种情况下,当人们被安置在装有数千加仑高挥发性推进剂的火箭顶部时,所涉及的固有风险都是无从描述。更危险的是,SpaceX的载人龙飞船此前从未搭载过真人。

SpaceX创始人兼首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)在接受采访时表示,这次发射是“至关重要的一步”,“不能搞砸了。”

他说自己对发射很乐观。他说:“我认为成功的可能性很高。但这并不是百分之百确定的。所以我们正在尽我们所能,想尽一切可能的方法来提高成功概率。因为如果出了什么差错,这将是一个巨大的挫折。”

保罗·希尔(Paul Hill)是美国宇航局安全顾问小组的成员,曾在休斯敦的美国宇航局约翰逊航天中心担任过任务运营负责人。他警告说,人为因素也可能会导致失误。

他在专家小组最近召开的一次季度会议后表示:“现在是该警惕’头脑发热’的时候了。”“如此多的工作已经准备就绪,人们很难扛住接受一些风险的压力,或者在平息一些担忧时就没有那么严格。”

尽管美国宇航局此前已经在该领域取得了诸多成就,但载人航天仍然是一项相对罕见且极其危险的事业。自1962年约翰·格伦(John Glenn)成为第一个绕地球轨道飞行的美国人以来,美国宇航局总共向太空发射了164艘载人航天器,平均每年有不到3名宇航员进入轨道。

其中两次以灾难告终。哥伦比亚号航天飞机和挑战者号航天飞机事故造成14人死亡。除此之外,还有许多宇航员死里逃生,躲过了可怕的灾难。比如阿波罗12号任务遭遇雷击;阿波罗13号任务因储罐破裂而陷入混乱。

载人航天器的首次飞行是最可怕的。例如,当航天飞机在1981年进行首次太空飞行时,官员们估计机组人员丧生的几率在500分之一到5000分之一之间。后来美国宇航局在航天飞机多次飞行后发现,第一次飞行的风险比原先想象的要大得多——宇航员死亡率实际上是1 / 12。

但航天飞机的首次飞行和即将发射升空的载人龙飞船之间有很多关键区别。飞船和火箭都是由私人公司SpaceX拥有和运营,而不是美国宇航局。自航天飞机时代以来,技术已经进步了很多;SpaceX的载人龙飞船配备了现代化的触摸屏和诸如发射中止系统等安全措施,这在航天飞机上是没有的。

虽然此次计划是载人龙飞船首次执行载人航天任务,但飞船去年在没有搭载宇航员的情况下顺利完成了测试任务,并从国际空间站安全返回地球。将宇航员送入国际空间站可能是一项新的壮举,但自2012年以来,SpaceX已经通过无人驾驶的龙飞船向国际空间站运送了21次货物和补给。由于国际空间站在以每小时17500英里的速度围绕地球运行,在如何将飞船发射到轨道,与国际空间站同步并进行对接方面,这带给公司大量的实践经验。

SpaceX的猎鹰9号火箭也被证明是一种可靠的运载工具,发射次数接近100次。

但是太空飞行脱不开物理现实,需要大量能量来摆脱地球引力。发射火箭就像引爆一颗爆炸受控的炸弹。

“我们已经尽我们所能来确保火箭和飞船的安全。”马斯克在采访中说道。“但当你以25倍于音速的速度飞行,并且每90分钟绕地球一周时,风险永远不会为零。这是一种人们甚至难以理解的速度。”

这也是自1975年阿波罗—联盟号(Apollo-Soyuz)试验飞行以来,美国宇航局宇航员首次通过在海洋溅落而非陆地着陆的方式返回地球。用这种方式返回地球也有风险,比如格斯·格里森(Gus Grissom)在1961年差点淹死,当时他的救生舱进水最终沉了下去。

航天飞机则是降落在一条跑道上。自2011年退役以来,美国宇航局宇航员一直乘坐俄罗斯的联盟号宇宙飞船在哈萨克斯坦大草原上降落。但联盟号飞船也有令人毛骨悚然的时刻。2018年,其中一个侧推进器未能正确分离撞向火箭,触发了紧急中止系统,导致美国宇航局宇航员尼克·黑格(Nick Hague)和俄罗斯宇航员阿列克谢·奥夫奇宁(Alexey Ovchinin)在逃生过程承受了极大负荷。

“如果你从事这项工作,总有可能溅谁一身血,”在阿波罗时代担任美国宇航局飞行主管的格里·格里芬(Gerry Griffin)说,“你只能希望不会杀害任何人。但如果你工作的时间足够长,驾驶的设备也足够多,肯定会遇上失败。”

没有人比贝恩肯和赫尔利更了解人类太空飞行固有的风险。自从他们在2015年被分配到商业宇航员任务中,他们已经花了数千小时进行飞行训练。两人充满信心,尤其是载人龙飞船有一个强大的发射中止系统。

赫尔利在最近一次新闻发布会上说:“现在,我要补充一点,这是第一次有机组人员参与的飞行。”“这是飞船的第二次飞行。因此统计数据会告诉你,这比飞船第15次飞行或第20次飞行的风险更大。”

不过,他说自己“对SpaceX和美国宇航局的团队都有信心”。我们已经检查了所有需要检查的东西。当我们准备好发射的时候,我们就会按部就班地进行。”

这次试飞的全部意义在于,在美国宇航局对商业宇航员任务的航天器进行认证之前测试航天器性能,并解决任何问题。美国宇航局希望,在未来数年内能通过商业宇航员任务将宇航员运送到空间站,然后再返回地球。

开发载人航天器的另一家公司波音则在去年年底的“星际线”宇宙飞船试飞中遭遇了令人不安的挫折。飞船上没有搭载宇航员,但一进入轨道就遇到了麻烦。机载计算机关闭了11个小时,使得飞船认为自己处于任务的不同阶段。

地面上的工作人员紧急进行干预,然后又发现了第二个软件问题,在飞船返回地球的过程中,当所谓的服务舱与乘员舱分离时,可能导致推进器点火发生错误。

地面控制人员在飞船进入轨道时发现了这个问题,并进行了修正。如果他们没有这样做,这个问题可能会损坏飞船的隔热罩,或者导致乘员舱偏离轨道。

自那以后美国宇航局官员一直表示,他们会让波音遵循该机构严格的安全标准。他们相信,经过多年的密切合作,美国宇航局和SpaceX公司在即将到来的任务中不会遇到任何类似问题。

但是,总是有关于意外和所忽视问题的担忧。

1986年1月的一个寒冷日子,挑战者号航天飞机因右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效,结果在升空后爆炸解体。2003年,哥伦比亚号航天飞机在发射过程中一块泡沫脱落导致机翼上的隔热瓦受损,结果飞船重返地球大气层的过程中解体,原因是发射过程中一块泡沫脱落,机翼上的隔热瓦受损。随后的一项调查在美国宇航局中发现了一种“破碎的安全文化”。

在过去的几年里,美国宇航局和SpaceX牵头对三起事故进行了调查。2015年,运载补给到国际空间站的猎鹰9号火箭在飞行过程中发生爆炸,原因是设计能够承受10000磅的支撑杆在2000磅压力下失效。一年后,另一枚火箭在发射台上爆炸,原因是第二级液氧罐的压力容器发生故障。去年,在一次发射中止系统的测试中,龙飞船因阀门泄漏而爆炸。SpaceX公司也一直在努力应对降落伞系统中存在的问题,该系统可以在飞船返回地球时引导飞船进行软着陆。

所幸没有人在这些失败中受伤。美国宇航局和SpaceX公司均表示,他们已经调查并解决了所有的问题,现在已经准备好将人类送上太空。

SpaceX公司商业宇航员计划经理本吉·里德(Benji Reed)说,“这一努力不仅是多年的经验、时间和工作的结晶,也是数十万小时不懈努力的结晶。”“一切都集中在系统的安全性和可靠性上。”

他说,这次任务是一项“神圣的荣誉”,公司将尽一切可能将宇航员“送往空间站,并安全带回他们家人身边”。“从根本上说,这就是SpaceX成立的目的。”

外部专家认为,这些团队已经尽其所能做好了准备。

美国宇航局航天飞机计划前负责人韦恩·黑尔(Wayne Hale)说。“我认为这种风险是可以接受的。但它不是零。太空飞行本来就是危险的,所以总是有风险的。但我认为似乎所有适当的检查已经完成。我认为也已经采取了适当的措施,进行无人飞行测试已经是前进了一大步。”

当然,在倒计时开始的那一刻,每个人都会屏住呼吸。

“我认为我们都非常紧张,”里德说。(腾讯科技审校/皎晗)

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