SpaceX发射Crew-9开启太空搭救行动

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今天,SpaceX正式开启载人龙飞船搭救波音飞船原船宇航员的特别任务,发射四手自由号龙飞船执行Crew-9任务。实现或将要实现多项突破:SpaceX首次启动太空搭载救援任务;SpaceX首次启用卡角40号执行载人航天任务;SpaceX载人航天发射第5次陆地回收一级火箭;龙飞船首次上行搭载两人、下行搭载四人;自由号将成为第一艘返回溅落在太平洋的载人龙飞船……

●发射速览

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●发射推迟:因为波音飞船

这次Crew-9任务原计划8月中旬发射,但由于波音星际客船首次载人试飞故障缠身,下行载人不能保证安全,让NASA决策层不得不做出缓慢而艰难的选择:否决波音飞船载人返航的原计划,赋予SpaceX一项新使命,让Crew-9任务肩负救回波音飞船原船两名宇航员的特殊使命。为此推迟发射Crew-9长达一个多月,以便有充足时间做准备。包括为两名转乘宇航员装配专用座椅,专门定制舱内宇航服,提供任务展期工作用具、个人物品等。

Crew-9最初定于9月24日发射,受飓风海伦影响,一直推迟至9月28日。

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●发射主角:二手火箭+四手飞船

担纲Crew-9发射任务的是,一枚二手猎鹰9号B5火箭,编号B1085.2。今年8月20日首飞发射星链任务G 10-5。经过快速翻新检修后,9月16日运抵SpaceX位于肯尼迪航天中心的X机库,发射前四天执行静态点火测试。这枚火箭复用间隔39天,属于平均水平。目前单枚火箭复用最短间隔21天,由已故B1062火箭于2022年4月创下。

执行Crew-9任务的载人飞船:编号C212.4的自由号龙飞船,即第4次执行载人航天任务,距上次使用间隔254天。前年4月该船首飞,执行Crew-4任务;去年5月第二飞,执行公理2号任务;今年1月第三飞,执行公理3号任务;这次第四飞,不仅再度承运官方载人航天任务,也是第四次飞赴国际空间站

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这次Crew-9任务,还是SpaceX首次启用卡角40号执行载人航天任务,也是SpaceX首次在肯尼迪航天中心39A以外发射场执行载人航天发射,以往发射14次载人航天全部在39A黄金发射位。

在此之前,39A发射位是美国商业载人航天常态发射的唯一通道。随着SpaceX发射量激增,承运越来越多的载人航天任务,有必要为39A提供冗余的发射位,为此SpaceX在去年下半年改造完成,让40号发射位有能力发射载人航天任务。主要升级包括:新架设一座长度28米的空中廊桥,供宇航员及支持团队从发射塔直达龙飞船舱口;增设一套紧急逃生系统,包括一条防火避险滑道,供人从67米高空快速滑到地面。

40号发射位作为SpaceX现役三大发射场之一,是使用次数最多、发射量最大的发射场。截至目前已发射207次猎鹰火箭,占猎鹰火箭388次发射总量的53%。这次发射是40号首次承接载人航天任务。未来将会承接更多商业载人航天,成为美国第二个常态化载人航天通道。

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●发射过程

由于自由号龙飞船必须准确交会对接国际空间站,因此这次属于瞬时发射,必须分秒不差。美东时间2024年9月28日午后13:17:20,北京时间9月29日子夜1:17:20,箭船全高65.7米的猎鹰9号B1085.2一级火箭+全新二级火箭+C212.4自由号载人龙飞船,准点腾空而起,开始挣脱引力深井,一飞冲天。

▲Crew-9发射影像,视频素材SpaceX

这次发射是自2006年猎鹰1号首发以来SpaceX总计第393发猎鹰火箭,SpaceX总计第388次成功发射,第321次复用火箭,SpaceX今年第94发猎鹰火箭(总96发),美国今年第112发,全球今年第183发。

▲一级火箭回收影像,视频素材NASASpaceflight

经过47秒返航点火、12秒再入点火、17秒着陆点火,当发射升空约7分39秒,一级火箭B1085.2平稳着陆在卡角1号着陆区(LZ-1)。1号着陆区距卡角40号发射位约9公里之外。

▲一级火箭回收影像,视频素材SpaceX

这次回收是SpaceX总计第352次成功回收火箭、第76次陆地回收火箭、佛州卡角1号着陆区(LZ-1)第45次喜迎一级火箭,以及8月28日B1062.23回收失败后连续第11次成功着陆火箭。

这也是SpaceX第五次演绎载人航天火箭陆地回收(Ax-2、Crew-7、AX-3、Crew-8、Crew-9),也就是发射载人龙飞船系列任务中第五次陆地回收火箭、全球载人航天发射第五次陆地回收火箭。

▲部署自由号龙飞船影像,视频素材SpaceX

发射升空12分钟,自由号龙飞船与二级火箭分离,飞抵200公里高度的初始轨道(200 x 230公里,赤道倾角51.6°),随后打开头锥,启动自动飞行程序,开始28小时单独飞行之旅,追逐400多公里高度的国际空间站。

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预计美东时间9月29日16点半左右,自由号龙飞船飞抵国际空间站1公里处,接下来进入倒计时1小时对接程序。按计划,美东时间9月29日~17:27(北京时间9月30日~5:27),自由号自动对接国际空间站美国和谐号舱段前向端口(IDA-2)。自由号龙飞船(212.4)将与奋进号龙飞船(C206.5)上演短暂的双龙会,直到10月7日奋进号脱离空间站返航,结束Crew-8任务。

按计划,自由号龙飞船将停靠国际空间站150天,最早于2025年2月22日返航,届时将成为第一艘返回溅落在太平洋海域的载人龙飞船。在此之前,载人龙飞船14次返回全部溅落在佛州半岛两侧海域。

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●上行两人

这次自由号龙飞船还将实现又一个「首次」:首次上行搭载两名宇航员、下行搭载4名宇航员。而2020年奋进号龙飞船首次载人飞(DM-2),上行和下行都搭载原船两名宇航员(道格·赫尔利、鲍勃·本肯),一切都是按计划执行载人任务,不像这次自由号龙飞船临时调整载人计划,搭救波音飞船原船宇航员的特殊任务。

这次自由号上行只搭载两名宇航员:Crew-9任务指令长美国宇航员尼克·黑格;任务专家俄宇航员亚历山大·戈尔布诺夫。下行搭载4名宇航员,包括波音星际客船原船两名美国宇航员,也就是布奇·威尔莫尔、苏尼·威廉姆斯。

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○尼克·黑格(Nick Hague):任务指令长,美国宇航员,美国太空军上校,1975年9月24日出生于堪萨斯州贝尔维尔,现年49岁。曾获得美国空军学院航空航天工程学士学位、麻省理工航空航天工程硕士学位。曾在五角大楼担任美国太空军测试与评估任务主任。他是第一批进入太空的美国太空军军人。2018年10月他搭乘俄罗斯联盟号飞船MS-10,遭遇发射失败未能如愿。5个月后,2019年3月搭乘联盟号飞船MS-12,首次进入太空,并进驻国际空间站超过200天。三次舱外活动总时长近20个小时。

之所以最终选择尼克·黑格执行此次任务,而不是最初拟定Crew-9任务的女指令长泽娜·卡德曼(Zena Cardman),主要考量如下:卡德曼本是一位没有太空飞行经验的新手宇航员,最初选定她作为Crew-9四人组任务指令长,说明NASA对执行常规任务的龙飞船全自动飞行能力的一种信心。但由于波音飞船故障频出,不再适合载人返航,NASA最终决定,让波音飞船原船两名美国宇航员转乘下一趟龙飞船回家。这要求执行Crew-9特殊任务的指令长拥有丰富的太空飞行经验。而Crew-9最初四人组中,尼克·黑格无疑是最佳人选,他堪称太空老司机。曾在2018年10月11日亲身经历过联盟号飞船MS-10因发射失败而紧急逃逸的生死考验;心理素质绝对过硬的黑格,2019年又乘坐补发的联盟号飞船MS-12,终于得偿所愿进驻国际空间站。还有一点更为特殊,Crew-9任务下行四人组中,他是唯一拥有龙飞船操作经验和执行紧急预案能力的宇航员,原波音星际客船转移搭乘的两名宇航员从未接触过龙飞船,更没接受过相关培训,俄罗斯宇航员戈尔布诺夫也不具有龙飞船操作经验。因此,尼克·黑格担任此次特殊任务指令长,非他莫属。

还有,之所以这次特殊使命还必须搭载一名俄宇航员。由于美俄签订宇航员轮换搭乘协议规定,每趟官方载人龙飞船Crew任务,必须搭载一名俄方宇航员。

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○亚历山大·戈尔布诺夫(Aleksandr Gorbunov):任务专家,俄罗斯宇航员,俄罗斯航空航天部队空军中尉。1990年5月24日出生于前苏联列兹诺戈尔斯克,现年34岁。曾获莫斯科航空学院工程学位。后成为科罗廖夫火箭与航天公司Energia工程师。2018年成为俄罗斯航天局候选宇航员。这次是他首次进入太空,进驻国际空间站执行第71/72次远征任务。按照世界载人航天排名,戈尔布诺夫是全世界第708位进入太空的宇航员。

▲由SpaceX发布的Crew-9任务徽章清晰显示:上行2人🌟🌟,下行4人🌟🌟🌟🌟

●下行四人

按计划Crew-9任务期满(~150天),即2025年2月下旬(最早于2月22日),自由号龙飞船返航,下行搭载4名宇航员:原船上行2人(尼克·黑格、亚历山大·戈尔布诺夫)+ 转乘2人(布奇·威尔莫尔、苏尼·威廉姆斯)一同返回。

届时,自由号将成为第一艘返回溅落在太平洋海域的载人龙飞船。在此之前,载人龙飞船14次返回全部溅落在佛州半岛两侧的大西洋或墨西哥湾。

一旦实现这场历史性转乘,或者说完成太空搭载救援任务,还会成就两名NASA资深宇航员布奇·威尔莫尔、苏尼·威廉姆斯一项新纪录:成为史上首批、很可能也是唯一一批搭乘过4艘美俄载人航天器的宇航员(美国航天飞机、俄罗斯联盟号、波音星际客船、SpaceX载人龙飞船)。

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○SpaceX首次开启太空搭载救援任务

○SpaceX首次启用卡角40号发射载人航天任务

○第9次正式承运官方载人航天任务(Crew-1/2/3/4/5/6/7/8/9)

○SpaceX第10次承运官方载人航天任务(DM-2、Crew-1/2/3/4/5/6/7/8/9)

○SpaceX第15次承运载人航天任务,累计上行承运56名宇航员,下行承运58名宇航员

○载人龙飞船首次上行搭载2人、下行搭载4人

○世界载人航天史上第389次载人航天任务

○世界载人航天史上第349次轨道载人航天任务

○美国成功发射第189次载人航天任务

○今年第8次近地轨道载人发射(载人龙4次、神舟1次、联盟号2次、星际客船1次)

○今年第12次载人航天:轨道8次、亚轨道4次(新谢泼德飞船2次、维珍银河二号2次)

○自由号将成为第一艘返回溅落在太平洋的载人龙飞船

○布奇·威尔莫尔、苏尼·威廉姆斯将成为史上首批、很可能也是唯一一批搭乘4艘美俄载人航天器的宇航员(美国航天飞机、俄罗斯联盟号、波音星际客船、SpaceX载人龙飞船)

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