本文來自微信公眾號:騰訊太空(ID:qqtaikong),作者:喬輝,原文標題:《SpaceX送四名游客到太空玩三天!一文詳解事件的來龍去脈》
北京時間2021年9月16日8時許,美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)進行了首次“全平民”太空旅游發(fā)射,地點位于美國佛羅里達州肯尼迪航天中心。目前,飛船已經(jīng)成功進入軌道。
按計劃,四名太空游客會被帶到距離地面575公里高的軌道上環(huán)繞地球飛行,進行為期3天的太空旅游觀光。
圖注:圖注:四位太空游客,從左到右依次是:海莉·阿爾切、西恩·普羅克特、賈里德·艾薩克曼和克里斯·森布羅斯基。
本次發(fā)射任務(wù)命名為“靈感4”(Inspiration4),四張船票全由38歲的億萬富翁、美國電商大亨賈里德·艾薩克曼(Jared Isaacman)出資購買。具體花費多少,還沒注意到有詳細披露。
艾薩克曼把其中兩張票贈送給了圣猶達兒童研究醫(yī)院,該醫(yī)院把其中一張票給了29歲的醫(yī)師助理海莉·阿爾切諾(Hayley Arceneaux),用另一張票搞了一次籌集資金活動,但贏得活動的人并沒有參加本次飛行,而是把票轉(zhuǎn)手給了自己的朋友,42歲的美國空軍退役軍人克里斯·森布羅斯基(Chris Sembroski)。
最后一張票,艾薩克曼通過一項由自己公司Shift4 Payments發(fā)起的競賽項目作為獎品送出,獲得者是51歲的地質(zhì)學教授西恩·普羅克特(Sian Proctor)。
圖注:四位太空游客,從左到右依次是:克里斯·森布羅斯基、賈里德·艾薩克曼、海莉·阿爾切和西恩·普羅克特。
一、SpaceX這次太空旅游與此前的有什么不同?
大家應(yīng)該都還清晰記得,就在今年7月份,維珍集團創(chuàng)始人理查德·布蘭森(Richard Branson)和世界首富貝索斯都先后搭乘自家公司太空船飛到了太空邊緣,他們都聲稱開啟了太空旅游的新時代。那,這次馬斯克的SpaceX公司的太空旅游與前兩位的太空旅游有什么本質(zhì)不同嗎?
有!前兩位大佬玩的都是亞軌道太空飛行,而馬斯克這次搞的是貨真價實的入軌太空旅游,本次太空游客在距離地面575公里的高度上每90分鐘繞地球一圈,俯瞰美麗的地球;前兩位大佬體驗失重的時間僅僅3分鐘到4分鐘,而馬斯克的這四名客人能夠享受3天的失重感覺。
說到這里,我們再來復習一下什么是亞軌道?什么是太空?
所謂的亞軌道是指飛行器雖然觸達到了“太空”,但是無法維持在太空高度做環(huán)球飛行,隨后會被地球引力重新拉回地面的一種飛行模式。
什么是真正的太空呢?大氣密度從地面往上是一個連續(xù)變小的過程,也就是說,大氣并沒有一個明確的邊界。著名航空航天工程師馮·卡門(錢學森的導師)曾根據(jù)空氣動力學計算,給出一個高度數(shù)值:100公里。也就是說,超過這個高度就可認為是太空了,這就是所謂的“卡門線”(雖然布蘭森的太空船高度并未達到100公里,但超過了NASA定義的太空高度,也勉強算觸達太空了)。
圖注:搭載著布蘭森的太空船二號脫離母機,直沖太空。
圖注:搭載貝索斯的新謝潑德號火箭起飛瞬間。
因此,再總結(jié)一下:布蘭森和貝索斯直沖云霄,飛到了100公里左右的高度,各玩了一次超高空蹦極,觸摸了一下太空就回來了。而馬斯克的游客們搭乘龍飛船進入了距地面575公里高的地球軌道,是貨真價實的宇航員待遇。
圖注:地球軌道中的龍飛船,可以看到頭錐蓋能打開,露出透明觀景穹頂(藝術(shù)圖)。
575公里是一個什么概念?其實已經(jīng)比較高了。相比之下,國際空間站運行的高度為420公里,大名鼎鼎的哈勃望遠鏡運行的高度為547公里。因此,在本次太空旅游的宣傳語中,官方宣稱,這是自2009年宇航員執(zhí)行對哈勃望遠鏡在軌維修以來,再次有人類超過距離地面500公里的高度。
二、太空游客需要什么準備?
在過去幾個月的時間里,四名太空游客進行了嚴苛的培訓:例如,在飛行模擬器中進行了設(shè)備設(shè)施操作的熟悉;在離心機中接受超重訓練;在零重力公司的失重飛機中提前體驗失重的感覺;在高海拔雪山中進行徒步行走等等。
圖注:四位太空游客在接受失重訓練。
這四名太空游客都是大神,都是有故事的人,下面我們來詳細了解一下。
三、四名不平凡的“平民”太空游客
這四名太空游客,分別象征領(lǐng)導力(leadership)、希望(hope)、慷慨(generosity)和繁榮(prosperity)這四種精神。
指令長:賈里德·艾薩克曼。
圖注:賈里德·艾薩克曼:美國億萬富翁,飛行愛好者。
美國億萬富翁賈里德·艾薩克曼出生于1983年2月11日,目前是支付服務(wù)公司Shift4 Payments的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官,該公司每年大約處理2000億美元的流水。
2004年起,艾薩克曼開始學習飛行課程。2009年,他創(chuàng)造了環(huán)球航行的世界紀錄。2011年,他獲得安柏瑞德航空大學的專業(yè)航空學學士學位。目前擁有多種軍用噴氣式飛機的駕駛資格。
他在本次飛行任務(wù)中作為“領(lǐng)導力”精神的象征。
首席衛(wèi)生官:海莉·阿爾切諾。
圖注:海莉·阿爾切諾:一名兒童骨癌幸存者,現(xiàn)在是一名醫(yī)生助理。
海莉·阿爾切諾是圣猶達兒童研究醫(yī)院的員工,也是一名兒童骨癌幸存者,現(xiàn)在是一名醫(yī)生助理。如果一切順利的話,阿爾切諾將因為參加“靈感4號”任務(wù)而成為美國歷史上最年輕的宇航員。
阿爾切諾在美國路易斯安那州的圣弗朗西斯科維爾長大。在阿爾切諾10歲的時候一處膝蓋出現(xiàn)疼痛癥狀。她的醫(yī)生起初以為只是扭傷,但幾個月后檢查顯示阿爾切諾患的是骨肉瘤。她的家人求助于圣猶達兒童研究醫(yī)院進行治療和護理,阿爾切諾經(jīng)受了十幾輪化療、截肢手術(shù)、膝關(guān)節(jié)置換和左大腿骨鈦棒植入等各種治療手段?,F(xiàn)在阿爾切諾已經(jīng)結(jié)束治療,身體狀況良好。這段經(jīng)歷也激勵阿爾切諾進入圣猶達兒童研究醫(yī)院為其他癌癥患者工作,目前她是白血病和淋巴瘤患者的醫(yī)生助理。
她在本次飛行任務(wù)中作為“希望”精神的象征。
任務(wù)專家:克里斯·森布羅斯基。
圖注:克里斯托弗·森布羅斯基:美國空軍退役軍人,太空愛好者。
克里斯托弗·森布羅斯基是一名美國數(shù)據(jù)工程師,也是從美國空軍退役的軍人,目前居住在美國華盛頓州埃弗雷特。森布羅斯基現(xiàn)為洛克希德·馬丁公司員工。作為一名業(yè)余天文學家和火箭專家,森布羅斯基一直對探索太空很感興趣。
他在本次飛行任務(wù)中作為“慷慨”精神的象征。
駕駛員:西恩·普羅克特。
圖注:西恩·普羅克特:地質(zhì)學家。
西恩·普羅克特是一位美國地質(zhì)學教授,也是民間航空巡邏組織的主要成員。
作為一位熱情的科學知識傳播者,普羅克特曾出現(xiàn)在三檔教育類電視節(jié)目中,分別是2010年探索頻道播出的《重建人類社會第二季》、2016年播出的《霍金天才實驗室第二季》,以及《奇怪的證據(jù)》。
她在本次飛行任務(wù)中作為“繁榮”精神的象征。
四、二手載人龍飛船
本次使用的“堅毅號”載人龍飛船,是去年11月,SpaceX首次正式載人飛行(Crew-1)任務(wù)中使用過的二手飛船。該飛船直徑4米,高8.1米,最多可搭載7位宇航員,這與航天飛機搭載的宇航員數(shù)量相同,但到目前為止,最多也只搭載過4位宇航員。
圖注:運輸途中的載人龍飛船。
載人龍飛船屬于SpaceX研制的第二代龍飛船(Dragon 2),具備可重復使用的能力。第二代龍飛船可分為載人龍飛船和貨運龍飛船兩種,其前身是第一代貨運龍飛船(Dragon 1)。新飛船可以自動與空間站完成對接,而不像第一代飛船那樣,需要借助空間站上的機械臂的幫助。當然,載人龍飛船也保留了人工對接的選項。本次太空旅游的目的地不是國際空間站,也就無需對接空間站了。
五、安全有保障:龍飛船具備全程逃逸能力
載人龍飛船集成有8個推力強大的“超級天龍座”火箭,火箭兩為分組,安裝在飛船的側(cè)壁,作為逃生使用,每個發(fā)動機的推力可達71千牛,換算成大家有直觀感覺的表示方式就是相當于7.1噸的推力。此外,還裝有16個推力相對較小的“天龍座”發(fā)動機噴口,用于姿態(tài)控制和軌道機動。
圖注:載人龍飛船“飛行中止測試”試驗(藝術(shù)圖)。
熟悉載人航天的朋友,可能會留意到,無論是阿波羅登月火箭,還是我國的長征2F載人運載火箭,在火箭頂部都有個逃逸塔。
圖注:阿波羅飛船的逃逸塔。
逃逸塔的作用就是在火箭發(fā)射起始階段,如果發(fā)生意外,可以啟動逃逸塔火箭,把飛船帶離到安全的高度,然后著陸。如果發(fā)射一切順利,等火箭飛到一定的高度,逃逸塔會分離,然后丟棄。而載人版龍飛船相當于把逃逸塔集成在船身上,這樣做有什么好處呢?
這種方式能夠使飛船具備“全程逃逸”的能力!也就是說,在飛船飛行的任何階段出問題,都具備逃生能力,而逃逸塔只能保證火箭發(fā)射初始階段的逃生。這也是未來載人飛船逃逸的新方式。
六、安全有保障:穩(wěn)定的獵鷹9(Block 5)火箭
我們知道,SpaceX以可回收火箭名揚天下,這次芯一級使用的是三手獵鷹9(Block 5)火箭。
獵鷹9(Block 5)是兩級運載火箭,高度70米,以液氧和煤油為推進劑,芯一級火箭裝配有9臺梅林發(fā)動機,總推力7600千牛,相當于760噸。在回收一級的情況下,近地軌道的運載能力為15.6噸,不回收一級的情況下,近地軌道運載能力為22.8噸,算是一款中型運載火箭。
截至到目前,獵鷹9(Block 5)仍然保持了100%成功的發(fā)射紀錄。
七、四名太空游客何時返回?
圖注:這是此前載人龍飛船返回地球,降落大海的情形。
根據(jù)官方的計劃,這四名太空游客將在發(fā)射三天后返回地球,也就是北京時間的9月19日。但也不排除臨時推遲。屆時,龍飛船將按照既定流程,在降落傘的拖曳下緩緩降落在大西洋上,等待救援隊的到來。
最后,預祝他們在太空玩得開心,平安返航。