载人首飞推迟多年，波音“星际线”冒险搏前程

北京时间6月5日22时52分，波音公司的星际线飞船在推迟多年后，冒着推进系统氦气泄漏等风险，首次执行载人任务。此次任务的正式名称是“乘员飞行测试”，飞船按照最低载人配置，搭载了2名美国宇航局的资深航天员，开展包括对接国际空间站在内的完整任务流程测试。那么星际线飞船有哪些亮点？其载人任务为何会一再推迟？这又带给载人航天事业哪些启示呢？

努力创新，降本增效

在经历过两次灾难性事故且被评估认为综合效益不佳后，2009年9月18日，美国宇航局宣布，航天飞机将逐渐退役。2011年7月21日，亚特兰蒂斯号航天飞机执行最后一次任务，正式结束了一个航天时代。与此同时，美国宇航局为了延续本国的载人航天能力，在2010年提出了商业乘员发展计划，由此催生了波音公司的星际线飞船和SpaceX公司的载人龙飞船。

早在设计之初，星际线飞船就针对国际空间站往返运输、低成本及乘员安全性等方面的需求，公布了颇具亮点的设计方案。

首先，该飞船采用部分可重复使用的设计，希望显著降低载人航天任务成本，提高相关任务的可持续性。具体来说，星际线飞船的外形与阿波罗飞船相似，采用乘员舱和服务舱串联双舱构型。其中，乘员舱设计能够重复使用10次，回收复用周期为6个月。为了确保每次回收均“轻柔”降落地面，乘员舱不仅配备了硕大的降落伞，还在底部安装了安全气囊，以便充分缓解着陆冲击。

其次，星际线飞船省去了传统的逃逸塔，应用与在轨机动系统一体化设计的安全逃逸技术。

逃逸系统是载人航天任务必备的应急系统。传统的拉拽式逃逸系统是在火箭顶部设置逃逸塔，万一发射任务失败，安装在其顶部的固体发动机会将乘员舱拽离火箭，飞到安全距离之外。而星际线飞船的逃逸系统安装在圆柱形结构的服务舱上，与飞船上负责轨道机动的姿轨控发动机共用一套推进剂供应系统，包括4台170千牛推力的逃逸发动机、20台6700牛推力的轨道机动及姿态控制发动机、28台380牛推力的反作用控制发动机，在逃逸系统不启动时，可以为正常任务提供额外的推进剂，从而帮助飞船整体减重。

最后，相比以往的载人飞船，星际线飞船显著增强了载荷能力，高5.03米，乘员舱直径4.56米，加压容积达11立方米，发射质量达13.2吨，最大载员数7人，执行国际空间站乘组轮换任务时载员4人，还能实施人货混装。为了安装与国际空间站对接的结构设施以及适应高速再入极端热环境的防热大底，乘员舱采用了锥形结构。而在服务舱底部装有太阳能电池板，这使飞船具备60小时的独立飞行能力及210天停靠空间站飞行能力。

隐患不断，一再延期

波音公司是当之无愧的美国老牌载人航天器制造商。从最早的水星飞船、双子座飞船承包商麦克唐纳飞行器公司，到阿波罗飞船承包商北美航空公司，再到航天飞机轨道器承包商洛克韦尔公司，统统被先后合并到波音公司麾下。可以说，美国宇航局2010年启动商业乘员发展计划时，具有研制载人飞船经验的厂商非波音公司莫属。

当然，鸡蛋不能放在一个篮子里。经过多轮筛选后，2014年9月16日，美国宇航局分别与波音公司、SpaceX公司签订了价值42亿美元、26亿美元的合同，要求飞船至少进行1次无人飞行测试、1次载人飞行测试，并在通过系统认证后执行6次国际空间站乘组轮换飞行任务，每次搭载4人。不难看出，波音公司寄托了美国宇航局最大的希望，SpaceX公司更像是“陪跑”和“备份”。

在商业乘员发展计划运作之初，波音公司信心满满，在2010年7月公布目标：星际线飞船将在2015年前为商业载人任务做好准备。然而，其项目的实施过程一再暴露了设计、制造等缺陷，导致飞船进度不断“跳票”。直到2019年12月，星际线飞船终于执行了首次无人轨道试飞任务。

然而，这次飞行测试明显称不上“成功”。由于星际线飞船上的一个任务计时器在初始化时被设置了一个错误的时间点，产生了11个小时的计时偏差，飞船未能按计划在船箭分离后完成入轨机动。这个故障浪费了飞船的大量推进剂，剩余推进剂已无法满足飞船安全对接国际空间站的条件，只好取消对接任务，提前返回地球。

于是，美国宇航局出于安全考虑，要求波音公司“补课”。波音公司不得不自掏腰包，花费4.1亿美元用于星际线飞船的第二次无人轨道试飞。不料，2021年8月，在飞船第二次试飞前的发射台检查中，竟发现有13个推进剂阀门无法打开，这迫使波音公司紧急取消任务，投入排故工作。

直到2022年5月，星际线飞船才执行了第二次无人轨道飞行测试，完成与国际空间站的首次对接。虽然飞船在入轨点火阶段仍出现了不少“瑕疵”，但业内人士评估认为，此次任务是成功的，星际线飞船可以启动后续载人试飞任务。

不过，在认证工作期间，美国宇航局又发现了星际线飞船上两个令人担忧的新问题：一个是降落伞软连接组件的载荷限制低于预期，当1个降落伞发生故障时，另外2个降落伞会承受额外的负载，从而降低降落伞系统的整体安全系数；另一个是包裹航天器线束胶带的易燃性隐患，一旦飞船其他部位发生“多重故障”，胶带就有可能燃烧，给飞船多处部位带来潜在风险。

在解决了这些问题后，星际线飞船终于迎来了首次载人任务。然而好事多磨，在火箭和飞船升空前，地面检查陆续发现了火箭上面级阀门异常、飞船推进系统氦气泄漏、地面发射装置失灵等故障，排故工作又用了将近1个月。最终，美国宇航局宣布，星际线飞船虽然仍有漏气现象，但“有信心”不会造成飞行安全问题。

本次任务将测试飞船生命支持系统的性能，以及在自动控制系统出现故障时，航天员尝试手动操作飞船的可行性。在飞船前往国际空间站途中，航天员会测试手动控制飞船调向等工作，并关闭飞船所有氦气歧管阀门，防止泄漏加剧。此行2名航天员计划在国际空间站驻留约1周。在从国际空间站返回地面的6.5个小时内，飞船的机动能力将接受测试。最后，飞船计划着陆在美国西南部的沙漠。

前景黯淡，启示不少

据不完全统计，星际线飞船计划的不断推迟，已给波音公司造成至少11.4亿美元的损失。而且，由于该飞船原定的运载工具宇宙神5火箭停产，国际空间站的退役日期又不断逼近，波音公司在该项目上挽回损失的前景愈发暗淡。

在当前技术更新换代、商业航天兴起的大背景下，载人航天事业可以说站在了新的发展起点上，星际线飞船的遭遇想必可以带给航天从业者多个方面的启示。

首先，它提醒航天从业者，航天技术具备高风险、高投入、高技术的特征，研制航天器需要严谨的科学态度、严格的质量控制和持续的技术创新。在航天项目中，任何微小的失误都有可能导致整个任务失败，甚至危及航天员的生命安全。因此，科研人员必须始终不断提升技术水平和能力，不能“躺在功劳簿上睡大觉”。

其次，星际线飞船进度延迟也反映了航天项目的复杂性和不确定性。航天项目需要面对庞杂多变的技术问题、环境因素和人为因素等挑战，进度受影响甚至项目失败都并非不可思议。因此，航天科研人员和管理者有必要制定科学合理的项目计划，加强项目管理和风险控制，确保项目顺利进行。

此外，星际线飞船与载人龙飞船的“主客易位”，表明载人航天事业需要合作和竞争。合作可以促进技术交流和资源共享，推动载人航天事业快速发展。竞争则有希望激发各参与主体的创新能力和技术实力，推动航天技术不断进步。

总之，星际线飞船研制和测试过程波折不断，这提醒航天从业者要保持对航天技术的敬畏之心，加强项目管理和风险控制，积极参与合作、竞争。只有这样，载人航天事业才能持续发展，为人类探索宇宙提供更多可能。

本文来自微信公众号：中国航天报（ID：wht_htb），作者：于远航，编辑：高辰，审核：杨建、杨蕾，监制：索阿娣