SpaceX 二手火箭 二手飛船發射！美歐日 4 位宇航員奔赴太空

北京時間4月23日17時49分02秒，美國太空探索技術公司（SpaceX）成功發射載人龍飛船（Crew Dragon），將四名宇航員送入太空。

這是SpaceX的第二次載人飛行任務，相比于此前的第一次，此次飛行任務最大的特別之處就在于無論是飛船還是火箭均是二手的！

時隔 5 個月，美國太空探索技術公司（SpaceX）的第二次正式載人飛行任務開啟！

北京時間 2021 年 4 月 23 日下午 5 時 49 分左右，美國佛羅里達州 NASA 肯尼迪航天中心 39A 發射臺，搭載著載人龍飛船（Crew Dragon）的獵鷹 9 號火箭發射升空。

此次的龍飛船上，有兩位 NASA 宇航員、一位日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）宇航員、一位歐洲航天局（ESA）宇航員。

這是第二次有除 NASA 宇航員之外的國際伙伴乘載人龍飛船前往國際空間站。

來回顧一下那些激動人心的瞬間。

3-2-1 點火發射！

大約 2 分 39 秒，火箭一二級分離，NASA 地面控制團隊響起掌聲。

大約 9 分 31 秒，火箭一級成功著陸于 Of Course I Still Love You（雖然切到著陸畫面時信號不佳）。

大約 11 分 58 秒，龍飛船從火箭分離，前往國際空間站。

直播中可以看到宇航員們狀態良好。

相比于 SpaceX 此前的載人航天任務，此次的特別之處就在于，無論是飛船還是火箭均是二手，SpaceX 的硬件翻新復用能力由此可見一斑。

龍飛船極具科技感、高度自動化、逃生系統先進。

龍飛船直徑 4 米、高 8.1 米、最多可搭載 7 位宇航員，艙內有一塊屏幕可供宇航員操作，飛行信息也會通過屏幕顯示。側面有由 8 個發動機組成的推進器，能產生約 1.5 萬磅推力將飛船升高 1500 米；船身則集成了傳統的火箭逃逸塔設計。

目前，龍飛船主要用于運輸人員、貨物往返于國際空間站，此前總共參與過 25 次發射任務，23 次到達國際空間站。

宇航員們在完成為期約 180 天的科學實驗任務后，最終將乘坐龍飛船以「海面濺落」的形式返回地球，這一過程主要依托 4 個主降落傘完成。

獵鷹 9 號能力強、成本低。

獵鷹 9 號高 70 米，以液氧和煤油作為推進劑，第一級火箭擁有 9 個 SpaceX 梅林發動機，總推力相當于 760 噸。獵鷹 9 號已發展出 5 個版本，現役的 Block 5 型能向低地球軌道發射重達 22800 千克的載荷，向地球同步轉移軌道發射 8300 千克的載荷。

目前看來，獵鷹 9 號可以說是 SpaceX 最常用的運載火箭，搭載過包括但不限于一批又一批星鏈衛星、國際空間站的大量補給、機密軍事載荷等等，此前總共參與過 112 次發射任務，著陸（回收）72 次——這主要是通過采用航天超強度鋁鋰合金材料、增加擋熱板等措施實現。

獵鷹 9 號是史上第一枚可多次重復使用一級助推器的液體燃料運載火箭，打破了火箭只能一次性使用的思維定勢，也改變了國際商業航天的市場格局。

當地時間 4 月 16 日，飛船正式被安裝至獵鷹 9 號頂部，隨后被推上肯尼迪航天中心 39A 發射臺。隨后工作人員向火箭注入推進劑（煤油和液氧），短暫點燃 9 個梅林 1D 發動機，產生 170 萬磅的推力，現場濃煙滾滾。

至此，火箭正式起飛前的關鍵準備工作之一靜態點火按計劃完成。

4 月 20 日，發射前最后一項重要審查完畢，不過受天氣影響，最終發射日期延后一天。

此次任務官方名稱是 Crew-2，其徽章與 Crew-1 大體類似，均以龍頭、載人龍飛船和數字為主體。

不同之處在于，Crew-1 徽章的暗藍色邊緣部分依次是國際空間站和代表美國載人航天成就的航天飛機、阿波羅號、水星號、雙子星座號 5 個小圖標，而 Crew-2 徽章邊緣則是此次參與任務的四位宇航員的名字。

可見在 NASA 看來，Crew-1 意味著美國載人航天史的新篇章，Crew-2 則有商業航天逐步向常態化發展的趨勢。

具體到任務流程，Crew-2 與 Crew-1 并無差異。

火箭飛行到一定高度、進入軌道后，第一級分離，落在早就停泊好的回收船上，為下一次發射任務將要用到的“三手”火箭做準備；隨后火箭二級和龍飛船分離；接下來就靠龍飛船自己了——通過一系列調整，逐步接近國際空間站；通過分階段燃燒，升高至國際空間站高度，隨后借助一系列傳感器和攝像頭，對準一個開放的對接端口自動加壓對接，這之后艙門打開，機組人員便能順利進入國際空間站。

此次乘坐龍飛船前往國際空間站的，有四位宇航員：

Crew-2 任務指揮官、NASA 宇航員 Shane KimbroughCrew-2 任務飛行員、NASA 宇航員 Megan McArthur任務專家、日本 JAXA 宇航員 Akihiko Hoshide任務專家、歐洲 ESA 宇航員 Thomas Pesquet

Shane Kimbrough 1989 年 5 月畢業于西點軍校，成為美國陸軍第二中尉，1990 年被任命為陸軍飛行員。Shane Kimbrough 于 2000 年 9 月加入德州約翰遜航天中心，擔任航天飛機訓練機的飛行模擬工程師。他于 2008 年完成了首次航天飛行，曾執行過 4 次太空行走，累計太空飛行天數 189 天。

擁有加州大學洛杉磯分校航空航天工程理學學士學位、加州大學圣地亞哥分校海洋學博士學位的 Megan McArthur 供職于斯克里普斯海洋研究所，從事近岸水下聲音傳播和數字信號處理方面的研究。2000 年 7 月，Megan被 NASA 選為任務專家，隨后在航天飛機航空電子設備一體化實驗室從事航天飛機系統技術方面的工作。Megan曾參與執行 STS-125 任務，搭乘亞特蘭蒂斯號航天飛機，最后一次執行哈勃太空望遠鏡的修復任務。

Akihiko Hoshide 于 1992 年加入 JAXA，1992-1994 年曾參與過日本 H-IIA 運載火箭的開發工作，1994-1999 年擔任宇航員支持工程師。2012 年 8 月 30 日，Akihiko Hoshide 成為第三位執行太空漫步的日本宇航員。

來自法國的 Thomas Pesquet 于 2001 年畢業于隸屬于法國國防部的法國國立高等航空航天學院，主修航天器設計和控制，隨后成為一名航天器動力學工程師。

業余時間里，Thomas Pesquet 是一名狂熱的私人飛行員，于 2004 年被選入法航飛行訓練計劃，后來成為商業飛行員，之后在 2009 年 5 月被選為 ESA 宇航員，2014 年被分配到國際空間站進行長期任務。

據了解，四位宇航員于 4 月 16 日抵達肯尼迪航天中心，4 月 18 日做了最后一次發射演練。

下圖所展現的是在發射前 4 小時，四人穿好宇航服，整裝待發。

倒計時 2 個半小時，四位已經準備就緒。據 NASA 官方推特透露，由于提前完成了相關步驟，幾位宇航員還在艙內玩起了剪刀-石頭-布。

2020 年 5 月 30 日，龍飛船實現了人類歷史上首個商業載人航天任務。

在這次名為 DM-2 的載人航天測試任務中，兩位資歷頗深的 NASA 宇航員 Bob Behnken 和 Doug Hurley 出征。

后來在北京時間 2020 年 11 月 16 日 8 時 27 分，搭載著載人龍飛船的獵鷹 9 號火箭發射升空。

在這次名為 Crew-1 的載人航天首次正式任務中，三名 NASA 宇航員 Michael Hopkins、Victor Glover、Shannon Walker 和一位來自日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的宇航員 Soichi Noguchi 出征。

也就是說，此次雖說是龍飛船的第二次正式載人航天飛行，但算上去年 5 月的載人測試，SpaceX 已是第三次幫金主爸爸 NASA 實現輸送宇航員至國際空間站的目標了。

2011 年，基于往返國際空間站的難題，NASA 開始了「Commercial Crew Program」計劃招標，起初波音公司（Boeing）、藍色起源（Blue Origin）、內華達山脈（Sierra Nevada）和 SpaceX 成功競標。

幾輪競爭結束后，2014 年 9 月 16 日，波音的 CST-100 宇宙飛船和 SpaceX 的龍飛船最終被 NASA 選中。

2019 年 3 月 2 日，SpaceX 的無載人 Demo-1 任務啟動，不僅獵鷹 9 號一級火箭成功回收，飛船也成功與國際空間站對接，于 6 天后返回地球。這之后的載人航天任務均成功完成。

而另一邊，波音的軌道飛行試驗和飛船飛行試驗均因 CST-100 Starliner 飛船中止系統試驗失敗而推遲，再加上一些未披露的因素，波音 CST-100 Starliner 飛船的試驗日期不斷延后。

目前來看，相比于“默默無聞”的對手波音，SpaceX 明顯占了上風——不僅勝在效率，也勝在成本。

未來 SpaceX 和波音在商業航天領域會有怎樣精彩的碰撞，我們拭目以待。