DeepTech深科技|马斯克改写人类航天史！SpaceX实现全球首次商业载人发射( 二 )
视频 | 在阿波罗计划、航天飞机之后 ， SpaceX 开启美国载人航天的新时代
2011 年 7 月 21 日 ， 亚特兰蒂斯号航天飞机安全着陆 ， 结束了 30 年美国航天飞机服役的历史 。 此后 ， 俄罗斯的联盟号载人飞船成为了空间站的唯一“访客” 。 但这一研制于 1960 年代的飞船 ， 内部空间简陋而狭小 ， 载人数量和舒适度都很有限 。
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图 | 亚特兰蒂斯号降落 ， 上演航天飞机绝唱（来源：NASA）
目前 ， 中美俄三国都在开发新一代的载人飞船 ， 其中大空间、可重复是基本的追求 。 其中 ， 中国的新一代载人飞船、SpaceX 的载人龙飞船、波音的 Starliner 最多载人数量都提升到了 7 位 。 空间大了 ， 内部设备也更加现代化了 ， 连触摸屏都用上了 。
此次发射也是全球范围内 ， 新一代载人飞船首次正式投入使用 ， 对宇航员和太空游客来说 ， 可以更舒服地来往空间站了 。
除了超大的内部空间 ， 龙飞船还有一项颠覆性设计 ， 就是抛弃了主流的逃逸塔 ， 而是让飞船本身兼具自主逃生的功能 。 这样设计有什么道理呢？这背后 ， 寄托着马斯克的重要梦想：可重复 ， 可重复 ， 可重复 。
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图 | 联盟号内部空间
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图 | SpaceX 载人龙飞船内部空间
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图 | 通过触屏完成多数操作 ， 这才是属于 21 世纪的设计
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图 | 航天飞机内部图 ， 宇航员表示熟悉了航天飞机的操作之后 ， 甚至有些不适应龙飞船内简洁、现代的设计和控制方式
在过去载人发射任务中 ， 各国的火箭均配备了逃逸塔 ， 这个尖尖的逃逸塔就像一个小型火箭一样 ， 接在火箭的最顶端 。
在发射阶段出现意外时 ， 逃逸塔上部的发动机能迅速启动 ， 带着宇航员逃离事故现场 ， 并最终通过伞降的方式回到地面 。 如果飞船上升到一定高度后出现险情 ， 飞船就可以利用自身的变轨发动机来撤离 ， 因此 ， 逃逸塔通常在发射约 2 分钟左右被抛离 ， 以减轻整体重量 。
实际上 ， 在人类航天史上 ， 逃逸塔被使用的次数屈指可数 ， 只有一次真正发挥了作用 。 但在安全至上的诉求下 ， 它又是载人航天任务的标配 ， 于是 ， 不得不在每次发射中都丢掉一个逃逸塔 。
与此同时 ， 过去使用的载人飞船 ， 包括上面的返回舱、轨道舱都是一次性的 。 于是 ， 已经实现火箭重复使用的 SpaceX ， 又打起了载人飞船的主意 ， 如果实现其可重复使用 ， 这将大幅降低载人发射的成本 。
视频 | 飞行终止测试
要实现重复使用 ， 载人龙飞船第一步就是舍弃逃逸塔 ， 在飞船四周配备了 8 台 SuperDraco 发动机 ， 实现了“自带逃逸系统” ， 在逃逸时可以随时启动 。
其中每台 SuperDraco 发动机都可产生 1 万 5 千磅的推力 。 8 台 SuperDraco 同时点火产生的推力 ， 可在 1.2 秒内将飞船从 0 加速至 100 英里/小时 ， 最高速度可达到 345 英里/小时 。
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图 | 飞行终止测试效果图
与此同时 ， 载人龙飞船配备了可更换隔热罩 。 其他飞船在返程进入大气层时 ， 必须借助隔热罩摩擦减速和烧蚀降温 ， 导致飞船无法重新使用；而载人龙飞船则重新设计了飞船隔热罩 ， 实现了模块化更换 ， 为飞船重复使用打下基础 。
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