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| 本文作者： 張帥 | 2020-01-20 07:34 |
佛羅里達(dá)州太空海岸，美國(guó)時(shí)間上周日，SpaceX在Falcon 9火箭升空，不一會(huì)就在空中炸為一團(tuán)火花，不知道的還以為在拍什么好萊塢大片，然而真實(shí)的爆炸是SpaceX故意做的測(cè)試，以證明該公司的龍飛船可以在火箭發(fā)射失敗時(shí)安全地將宇航員推離。
“另一個(gè)令人驚嘆的里程碑已經(jīng)完成，”美國(guó)宇航局局長(zhǎng)吉姆·布萊登斯汀說。“恭喜SpaceX和整個(gè)NASA團(tuán)隊(duì)完成了我們需要完成的最后一個(gè)主要飛行里程碑。”
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載人航天終止測(cè)試有多重要，SpaceX又是如何完成的？
據(jù)了解，飛行中的中止測(cè)試旨在模仿真實(shí)的發(fā)射，但有一個(gè)重要的區(qū)別：SpaceX在發(fā)射最緊要的關(guān)頭觸發(fā)了龍飛船的緊急逃生系統(tǒng)。
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在發(fā)射后不到90秒的時(shí)間內(nèi)，火箭達(dá)到了稱為“Max Q”的臨界速度。這是最大的空氣壓力，地球上濃密的大氣層在加速向天空飛行時(shí)對(duì)火箭施加巨大力的時(shí)候。
然后，SpaceX觸發(fā)了中止按鈕，太空艙的引擎將其加速離開了火箭。馬斯克說，龍飛船達(dá)到了2.2馬赫的最高速度，是聲速的兩倍多，并且太空艙在131,000英尺（接近4萬米）的高度達(dá)到頂峰。
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當(dāng)太空艙繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，火箭炸裂成碎片，飛向天空。
龍飛船在美國(guó)東部時(shí)間上午10:39，于四個(gè)降落傘的保護(hù)下降落在大西洋。
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飛行中的中止任務(wù)也代表了SpaceX降落傘系統(tǒng)的另一項(xiàng)重要測(cè)試。這是SpaceX公司的Mark 3降落傘的第二次“系統(tǒng)級(jí)測(cè)試”，距SpaceX的第一次測(cè)試僅一個(gè)月。NASA的商業(yè)機(jī)務(wù)經(jīng)理凱西·路德斯說，SpaceX乘機(jī)之前還需要進(jìn)行兩次系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。
SpaceX公司開發(fā)出龍飛船在很大程度上要?dú)w功于NASA的商業(yè)飛船計(jì)劃，“這項(xiàng)測(cè)試對(duì)我們非常重要。SpaceX機(jī)組任務(wù)管理總監(jiān)Benji Reed周五說：“與NASA緊密合作，這確實(shí)是多年合作的結(jié)晶。”
如果這項(xiàng)測(cè)試和龍飛船的最終認(rèn)證程序成功完成，NASA預(yù)計(jì)SpaceX將在今年4月至6月之間派兩名宇航員乘飛機(jī)飛往空間站。自2011年航天飛機(jī)計(jì)劃結(jié)束以來，這將是美國(guó)首次向國(guó)際空間站發(fā)射自己的宇航員。
實(shí)際上NASA和Space X早就預(yù)告了這次測(cè)試，并且NASA還把整個(gè)視頻上傳到了YouTube，感興趣的童鞋可以點(diǎn)擊觀看。
盧德斯在周五的新聞發(fā)布會(huì)上說，“這是美國(guó)宇航局開發(fā)合同中龍飛船的最后一個(gè)里程碑”。他此前表示，“我會(huì)告訴你（星期日）將是令人興奮的一天。我們故意使運(yùn)載火箭失敗，以確保我們?yōu)闄C(jī)組人員研制的飛行航天器中止系統(tǒng)正常工作。”
飛行前的準(zhǔn)備
“基本上，我們將啟動(dòng)發(fā)射逃生，而獵鷹發(fā)動(dòng)機(jī)將關(guān)閉，” SpaceX機(jī)組任務(wù)管理總監(jiān)本吉·里德表示。“因此，獵鷹的動(dòng)力將在發(fā)生這種情況后立即關(guān)閉。”
獵鷹9號(hào)和龍飛船會(huì)以接近音速兩倍的速度飛行，因此會(huì)發(fā)生中止燒傷。里德說：“龍飛船將同時(shí)逃脫。” “ SuperDraco在龍飛船燃燒大約需要10秒。隨著龍飛船的離開，龍將達(dá)到2.3馬赫。我們希望它實(shí)際上與獵鷹飛船的距離已經(jīng)很遠(yuǎn)，因?yàn)樗讷C鷹上發(fā)生任何事情之前就已經(jīng)加速了……這是一個(gè)非常快速的過程。”
龍飛船內(nèi)的模擬人
龍飛船與火箭頂部的突然分離，再加上獵鷹9的梅林（Merlin）主引擎的推力損失，很可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)射器在高空開始翻滾。
“龍飛船將離開，所以第二階段的頂端現(xiàn)在基本上是一個(gè)大的空氣鏟，因此，所有的空氣都在向它推，巨大的力向著它推，并且它也減小了推力，所以里德說。“它會(huì)更容易受到風(fēng)的影響，并且會(huì)因?yàn)槭ニ俣榷_始下降，開始下降。
里德說：“在某個(gè)時(shí)候，我們預(yù)計(jì)獵鷹將開始分裂。” “這兩個(gè)階段都裝有燃料，因?yàn)槲覀円泻线m的質(zhì)量，并測(cè)試正確的（航向），因此，在這兩個(gè)階段都裝有燃料的情況下，我們確實(shí)希望可能會(huì)有一定量的火焰。我們會(huì)看到的。在晴朗的日子里，也許您可以從地面上看到它。”
事實(shí)上，一切都和預(yù)想一般無二，龍飛船順利完成了測(cè)試，將商業(yè)載人航天的時(shí)間表推薦了一大步。
飛行中發(fā)射中止能力是龍飛船安全系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，SpaceX在2015年地面發(fā)射臺(tái)中止測(cè)試期間驗(yàn)證了龍飛船能夠逃脫發(fā)射臺(tái)緊急事件的能力。
里德說：“周日的測(cè)試實(shí)際上是其中之一，它使我們能夠端到端地測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)。”
從起飛到降落，整個(gè)中止測(cè)試飛行大約需要10分鐘。SpaceX和NASA官員必須在飛行中止測(cè)試時(shí)仔細(xì)監(jiān)視天氣和海洋狀況。
此外，典型的發(fā)射天氣限制（例如強(qiáng)風(fēng)和閃電）使工程師們希望在逃生過程中具有良好的能見度，以便以光學(xué)方式跟蹤獵鷹9發(fā)射器和龍飛船航天器，同樣重要的是預(yù)計(jì)降落地點(diǎn)大西洋的海況。
四個(gè)降落傘打開
發(fā)射中止系統(tǒng)已在其他火箭發(fā)射的緊急情況下使用，最近一次是在2018年10月，當(dāng)時(shí)俄羅斯聯(lián)盟號(hào)助推器升空兩分鐘后失效。聯(lián)盟號(hào)中止火箭發(fā)射，安全地將俄羅斯宇航員阿列克謝·奧夫欽寧和美國(guó)國(guó)家航空航天局飛行工程師尼克·海格從聯(lián)盟號(hào)助推器中彈出。
根據(jù)美國(guó)宇航局（NASA）2012年授予的商業(yè)機(jī)組協(xié)議，SpaceX正在進(jìn)行飛行中止測(cè)試。
自2011年以來，NASA已授予SpaceX一系列融資協(xié)議和SpaceX，價(jià)值超過31億美元，用于開發(fā)人類評(píng)級(jí)的Dragon航天器。自2010年以來，波音公司已從美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）獲得了超過48億美元的Starliner乘員艙。
兩家公司的目標(biāo)是今年晚些時(shí)候首次載人航天，從而結(jié)束了美國(guó)對(duì)俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船的依賴，以將其運(yùn)送到國(guó)際空間站。據(jù)美國(guó)宇航局監(jiān)察長(zhǎng)稱，自2011年航天飛機(jī)退役以來，美國(guó)國(guó)家航空航天局已向俄羅斯政府支付了39億美元，用于向太空站提供機(jī)組人員運(yùn)輸服務(wù)。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
參考資料：spacex livestream crew dragon in flight abort launch on a falcon 9
SpaceX will trigger an intentional rocket failure to prove crew capsule’s safety
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