还记得“灵感4号”(Inspiration4)任务吗?
在没有专业宇航员带领的情况下,4位平民宇航员乘坐SpaceX的载人龙飞船,绕地球飞行3天后平安返回,完成了史上首次“全员平民”出征太空的载人航天创举。
“灵感4号”乘组在太空与地球合影|Inspiration4
从那次太空之旅归来还不到半年,“灵感4号”指令长兼出资人贾里德‧艾萨克曼(Jared Isaacman,上图左一)就又放出了一个重磅消息!
就在院士马斯克的首场发布会后不久,2月14日,艾萨克曼同样在星舰基地开了一场见面会,宣布再度与SpaceX合作,联合推出“北极星”计划。
该计划将由3次商业载人飞行任务组成,可谓是载人航天商业化的又一个里程碑!
“北极星”计划LOGO | Polaris
首次商业太空行走
“北极星”计划的首飞任务定名“北极星黎明”(Polaris Dawn),预计最早在2022年第四季度实施。
“北极星黎明”任务标识 | Polaris
与“灵感4号”相同的是,此次任务仍将使用猎鹰九号火箭,在美国卡角肯尼迪航天中心39A工位点火升空,将乘坐SpaceX载人龙飞船的4名“平民宇航员”送入太空,指令长也仍将由艾萨克曼担任。
猎鹰9号发射“灵感4号”任务的无限循环动图 |MarsScientific
与灵感4号不同的是,此次任务更加复杂:
在轨时长由3天增至5天; 飞行高度挑战龙飞船极限,将打破1966年NASA双子星11号创下的1370公里这一纪录,成为新的的近地空间载人航天任务;双子星11号任务乘组,创下了近地空间载人航天飞行高度纪录 | NASA
,研究太空环境对人体健康的影响。范艾伦辐射带分为内外两层,距地面500至58000千米 |Chris Martin
不过最引人瞩目的,当属本次任务的“平民宇航员”乘组,将穿上SpaceX基于现有舱内航天服(IVA)改进的舱外航天服(EVA),在地球上方500公里处,开展人类首次商业太空行走!
“北极星黎明”任务太空行走概念图 | Polaris
由于载人龙飞船为两舱构型,没有轨道舱/气闸舱,故而“北极星黎明”的出舱模式将与NASA早期的“双子星”任务类似,出舱时全舱减压,4名宇航员全部穿着舱外航天服,但真正出舱的只有2人。
“双子星4号”宇航员爱德华·怀特进行美国首次太空行走 | NASA
此外,“北极星黎明”任务还将首次在太空中测试星链(Starlink)的激光通信系统,从而获取对未来月球、火星载人航天任务的深空通信有价值的数据。
星链激光通信示意图 | Tesmanian
“平民宇航员”乘组阵容强大
“北极星黎明”任务的4名宇航员,也在星舰基地的见面会上一同亮相。
“北极星黎明”任务乘组 |Polaris
虽然仍是非专业的“平民宇航员”,但他们要么拥有丰富的航空飞行经验,要么是长期在航天领域工作的SpaceX员工。
“北极星黎明”任务指令长艾萨克曼 |Polaris
指令长:贾里德·艾萨克曼,今年39岁,福布斯榜净资产21亿美元,美国支付服务公司Shift4的创始人兼CEO,为美军培训飞行员的私人武装公司Draken International的联合创始人。
艾萨克曼在“灵感4号”任务中担任指令长 |Inspiration4
他是“北极星”计划3次任务的出资人,也是3次任务的宇航员。曾任首次全平民航天任务“灵感4号”指令长,拥有超过7000小时各型飞机飞行经验,创下过轻型喷气式飞机最快环球飞行的世界纪录。
有理由相信,作为商业载人航天先驱的艾萨克曼,他的名字将彪炳于航天史册当中。
“北极星黎明”任务飞行员斯科特·波蒂 |Polaris
飞行员:斯科特·波蒂(Scott "Kidd" Poteet),Shift4公司战略副总裁,退役美国空军中校,具备20年丰富经验的飞行老兵,驾驶各类战机时间累计超3200小时,战斗时间超400小时,曾任“灵感4号”任务主管。
“北极星黎明”任务专家莎拉·吉利斯 | Polaris
任务专家:莎拉·吉利斯(Sarah Gillis),SpaceX首席太空运营工程师,负责SpaceX的宇航员培训事务,参与制定了NASA Demo-2和Crew-1载人航天任务,“灵感4号”平民宇航员也由她培训,曾任载人龙飞船通讯员、货运龙飞船导航员。
“北极星黎明”任务专家兼医疗官安娜·梅农| Polaris
任务专家兼医疗官:安娜·梅农(Anna Menon),SpaceX首席太空运营工程师,负责管理SpaceX的乘组操作相关事务,多次担任(Demo-2、Crew-1、CRS-22、CRS-23等)龙飞船飞行任务主管和通讯官,曾在NASA工作过7年。
有趣的是,她老公刚入选NASA新一批宇航员培训班,结果她反倒要先上太空了。
“北极星黎明”任务乘组合影 |Polaris
目前,乘组中的哪两人将开展太空行走,尚不得而知,不过大胆猜测,至少指令长不会闲着。
后续任务,星舰载人首飞
“北极星”计划的第二次任务,将在“北极星黎明”的基础上,进一步扩大任务规模和复杂度,具体详情暂未披露。
艾萨克曼在接受采访时暗示,第二次任务仍将乘坐载人龙飞船升空,但很可能会在轨道上与星舰飞船交会对接。
星舰对接龙飞船,有望在“北极星”计划的第二次任务中实现吗?| Dale Rutherford
第三次任务则直接开大,要进行SpaceX星舰飞船首次载人飞行,包括从发射到回收的完整过程!十分令人期待。
“北极星”计划的第三次任务,就是要乘坐星舰飞船,以这样的姿势神龙摆尾从天而降。这可不是动画,而是星舰SN10高空试飞的实拍画面。星舰SN10完整落地,不过后来还是炸了……| SpaceX
看到这里不难发现,“北极星”计划的一系列商业载人航天任务,对于SpaceX来说,有种当年NASA“双子星”计划为后续“阿波罗”计划载人登月进行大量技术验证的感觉。
通过“北极星”计划,SpaceX将:
掌握龙飞船大幅度轨道机动技术,飞得更高更远; 掌握出舱活动技术,验证自研舱外服的可靠性,为研发自己的月球火星航天服做准备; 掌握高轨激光通信技术,为后续的深空通信探路; 全面检验星舰的载人飞行技术,迈向月球、火星不再遥远……一切是如此顺理成章。
难怪有分析指出,“北极星”计划看似是为SpaceX扩张太空旅游行业,实际上却透露了其巨大的野心。
星舰登月版将作为载人登月器,执行NASA“阿耳忒弥斯”计划的首次载人登月任务 | SpaceX
SpaceX独霸太空野心初露
尽管SpaceX的星舰登月版已被NASA选为“阿耳忒弥斯”计划首次载人登月的唯一指定登月飞船,但按照NASA目前的规划,登月过程要分为4个主要环节:
太空发射系统(SLS)火箭和猎户座载人飞船将宇航员送到月球门户站(LOP-G); 重型猎鹰火箭发射龙XL补给飞船前往月球门户站进行物资补给; 星舰登月飞船发射升空,在近地轨道多次加注燃料后,自行前往月球门户站对接; 宇航员乘坐星舰登月飞船实施载人登月。“阿耳忒弥斯”3号任务载人登月流程图 |NASA
其中,SLS火箭由波音公司承包,猎户座飞船由洛克希德‧马丁公司承包,LOP-G由诺斯洛普‧格鲁曼、Maxar、ESA等公司或机构承包。除了带宇航员前往月球轨道的猎户座飞船由SLS火箭发射以外,其他发射将全部由SpaceX承包。
问题是多家公司和机构同时承包项目会带来很多的不稳定性,包括研发时间线问题和整合问题等将拖延项目。以马斯克的急性子和独立的性格,很难去等待其他承包商,或为其他承包商做出妥协。
SpaceX的星舰/超重火箭(左),和NASA的SLS火箭(右),谁先发射入轨还说不一定呢…… |James Vaughan
“北极星”计划明显是在为SpaceX独自载人登月进行大量技术储备。
通过“北极星黎明”任务,SpaceX将掌握载人龙飞船大幅度轨道级机动,研发自己的舱外/登月宇航服,掌握高轨通讯能力等关键技术。
而“北极星”计划的后续任务,有可能演示载人龙飞船与星舰飞船的在轨对接,甚至星舰飞船的载人发射和载人返航。
如此一来,绕过NASA的猎户座飞船和SLS火箭,直接用星舰飞船将宇航员送往月球轨道,也并非遥不可及。
“阿耳忒弥斯”计划中的月球门户空间站 | NASA
当然,未来的载人深空探测,必然离不开一个环月或环火的空间站,作为地月、地火往返的中转站,比如现实世界中NASA“阿耳忒弥斯”计划规划的月球门户站,以及科幻电影《火星救援》里的“赫尔墨斯号”空间站。
SpaceX不是没有考虑到这一点。和SpaceX关系密切的Axiom公司正在稳步推进近地轨道商业空间站,计划2024年发射其空间站首个舱段。不出意外的话,也将由SpaceX发射组建,那未来SpaceX建设自己的月球中转站的技术基础便也有了。
Axiom公司的近地轨道商业空间站建成概念图 | Axiom
至此,可以大胆想象,SpaceX发射4名宇航员入轨,跟加注满燃料的星舰对接,而后飞到自己的环月轨道空间站,换乘登月舱版星舰,执行载人登月。
好家伙!
或许这就是SpaceX筹划“北极星”计划的最终目标——绕开波音、诺格和洛马这些公司,甚至绕过NASA和ESA这些机构,实现独立登月,甚至发展到火星轨道!
马斯克多次在PPT里畅想的火星基地,或许不只是画大饼?| SpaceX
一家史无前例的航天独角兽公司,已经开始悄然布局。
传统航天企业和机构,做好迎接挑战的准备了吗?
网友设计的实现登火梦想的老年马斯克画像 |gravityartist2
本文来自微信公众号“果壳”(ID:Guokr42),作者:Phil Leaf、Raptor,编辑:Steed,36氪经授权发布。