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2021-09-16 10:11
SpaceX又搞了个大新闻:送四名游客上太空玩3天

本文来自微信公众号:腾讯太空(ID:qqtaikong),作者:乔辉,原文标题:《SpaceX送四名游客到太空玩三天!一文详解事件的来龙去脉》,题图来自:视觉中国


北京时间2021年9月16日8时许,美国太空探索技术公司(SpaceX)进行了首次“全平民”太空旅游发射,地点位于美国佛罗里达州肯尼迪航天中心。目前,飞船已经成功进入轨道。



按计划,四名太空游客会被带到距离地面575公里高的轨道上环绕地球飞行,进行为期3天的太空旅游观光。


图注:图注:四位太空游客,从左到右依次是:海莉·阿尔切、西恩·普罗克特、贾里德·艾萨克曼和克里斯·森布罗斯基。


本次发射任务命名为“灵感4”(Inspiration4),四张船票全由38岁的亿万富翁、美国电商大亨贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)出资购买。具体花费多少,还没注意到有详细披露。


艾萨克曼把其中两张票赠送给了圣犹达儿童研究医院,该医院把其中一张票给了29岁的医师助理海莉·阿尔切诺(Hayley Arceneaux),用另一张票搞了一次筹集资金活动,但赢得活动的人并没有参加本次飞行,而是把票转手给了自己的朋友,42岁的美国空军退役军人克里斯·森布罗斯基(Chris Sembroski)


最后一张票,艾萨克曼通过一项由自己公司Shift4 Payments发起的竞赛项目作为奖品送出,获得者是51岁的地质学教授西恩·普罗克特(Sian Proctor)


图注:四位太空游客,从左到右依次是:克里斯·森布罗斯基、贾里德·艾萨克曼、海莉·阿尔切和西恩·普罗克特。


一、SpaceX这次太空旅游与此前的有什么不同?


大家应该都还清晰记得,就在今年7月份,维珍集团创始人理查德·布兰森(Richard Branson)和世界首富贝索斯都先后搭乘自家公司太空船飞到了太空边缘,他们都声称开启了太空旅游的新时代。那,这次马斯克的SpaceX公司的太空旅游与前两位的太空旅游有什么本质不同吗?


有!前两位大佬玩的都是亚轨道太空飞行,而马斯克这次搞的是货真价实的入轨太空旅游,本次太空游客在距离地面575公里的高度上每90分钟绕地球一圈,俯瞰美丽的地球;前两位大佬体验失重的时间仅仅3分钟到4分钟,而马斯克的这四名客人能够享受3天的失重感觉。


说到这里,我们再来复习一下什么是亚轨道?什么是太空?


所谓的亚轨道是指飞行器虽然触达到了“太空”,但是无法维持在太空高度做环球飞行,随后会被地球引力重新拉回地面的一种飞行模式。


什么是真正的太空呢?大气密度从地面往上是一个连续变小的过程,也就是说,大气并没有一个明确的边界。著名航空航天工程师冯·卡门(钱学森的导师)曾根据空气动力学计算,给出一个高度数值:100公里。也就是说,超过这个高度就可认为是太空了,这就是所谓的“卡门线”(虽然布兰森的太空船高度并未达到100公里,但超过了NASA定义的太空高度,也勉强算触达太空了)。


图注:搭载着布兰森的太空船二号脱离母机,直冲太空。


图注:搭载贝索斯的新谢泼德号火箭起飞瞬间。


因此,再总结一下:布兰森和贝索斯直冲云霄,飞到了100公里左右的高度,各玩了一次超高空蹦极,触摸了一下太空就回来了。而马斯克的游客们搭乘龙飞船进入了距地面575公里高的地球轨道,是货真价实的宇航员待遇。


图注:地球轨道中的龙飞船,可以看到头锥盖能打开,露出透明观景穹顶(艺术图)。


575公里是一个什么概念?其实已经比较高了。相比之下,国际空间站运行的高度为420公里,大名鼎鼎的哈勃望远镜运行的高度为547公里。因此,在本次太空旅游的宣传语中,官方宣称,这是自2009年宇航员执行对哈勃望远镜在轨维修以来,再次有人类超过距离地面500公里的高度。


二、太空游客需要什么准备?


在过去几个月的时间里,四名太空游客进行了严苛的培训:例如,在飞行模拟器中进行了设备设施操作的熟悉;在离心机中接受超重训练;在零重力公司的失重飞机中提前体验失重的感觉;在高海拔雪山中进行徒步行走等等。


图注:四位太空游客在接受失重训练。


这四名太空游客都是大神,都是有故事的人,下面我们来详细了解一下。


三、四名不平凡的“平民”太空游客



这四名太空游客,分别象征领导力(leadership)、希望(hope)、慷慨(generosity)和繁荣(prosperity)这四种精神。


指令长:贾里德·艾萨克曼。


图注:贾里德·艾萨克曼:美国亿万富翁,飞行爱好者。


美国亿万富翁贾里德·艾萨克曼出生于1983年2月11日,目前是支付服务公司Shift4 Payments的创始人兼首席执行官,该公司每年大约处理2000亿美元的流水。


2004年起,艾萨克曼开始学习飞行课程。2009年,他创造了环球航行的世界纪录。2011年,他获得安柏瑞德航空大学的专业航空学学士学位。目前拥有多种军用喷气式飞机的驾驶资格。


他在本次飞行任务中作为“领导力”精神的象征。


首席卫生官:海莉·阿尔切诺。


图注:海莉·阿尔切诺:一名儿童骨癌幸存者,现在是一名医生助理。


海莉·阿尔切诺是圣犹达儿童研究医院的员工,也是一名儿童骨癌幸存者,现在是一名医生助理。如果一切顺利的话,阿尔切诺将因为参加“灵感4号”任务而成为美国历史上最年轻的宇航员。


阿尔切诺在美国路易斯安那州的圣弗朗西斯科维尔长大。在阿尔切诺10岁的时候一处膝盖出现疼痛症状。她的医生起初以为只是扭伤,但几个月后检查显示阿尔切诺患的是骨肉瘤。她的家人求助于圣犹达儿童研究医院进行治疗和护理,阿尔切诺经受了十几轮化疗、截肢手术、膝关节置换和左大腿骨钛棒植入等各种治疗手段。现在阿尔切诺已经结束治疗,身体状况良好。这段经历也激励阿尔切诺进入圣犹达儿童研究医院为其他癌症患者工作,目前她是白血病和淋巴瘤患者的医生助理。


她在本次飞行任务中作为“希望”精神的象征。


任务专家:克里斯·森布罗斯基。


图注:克里斯托弗·森布罗斯基:美国空军退役军人,太空爱好者。


克里斯托弗·森布罗斯基是一名美国数据工程师,也是从美国空军退役的军人,目前居住在美国华盛顿州埃弗雷特。森布罗斯基现为洛克希德·马丁公司员工。作为一名业余天文学家和火箭专家,森布罗斯基一直对探索太空很感兴趣。


他在本次飞行任务中作为“慷慨”精神的象征。


驾驶员:西恩·普罗克特。


图注:西恩·普罗克特:地质学家。


西恩·普罗克特是一位美国地质学教授,也是民间航空巡逻组织的主要成员。


作为一位热情的科学知识传播者,普罗克特曾出现在三档教育类电视节目中,分别是2010年探索频道播出的《重建人类社会第二季》、2016年播出的《霍金天才实验室第二季》,以及《奇怪的证据》。


她在本次飞行任务中作为“繁荣”精神的象征。


四、二手载人龙飞船


本次使用的“坚毅号”载人龙飞船,是去年11月,SpaceX首次正式载人飞行(Crew-1)任务中使用过的二手飞船。该飞船直径4米,高8.1米,最多可搭载7位宇航员,这与航天飞机搭载的宇航员数量相同,但到目前为止,最多也只搭载过4位宇航员。


图注:运输途中的载人龙飞船。


载人龙飞船属于SpaceX研制的第二代龙飞船(Dragon 2),具备可重复使用的能力。第二代龙飞船可分为载人龙飞船和货运龙飞船两种,其前身是第一代货运龙飞船(Dragon 1)。新飞船可以自动与空间站完成对接,而不像第一代飞船那样,需要借助空间站上的机械臂的帮助。当然,载人龙飞船也保留了人工对接的选项。本次太空旅游的目的地不是国际空间站,也就无需对接空间站了。


五、安全有保障:龙飞船具备全程逃逸能力


载人龙飞船集成有8个推力强大的“超级天龙座”火箭,火箭两为分组,安装在飞船的侧壁,作为逃生使用,每个发动机的推力可达71千牛,换算成大家有直观感觉的表示方式就是相当于7.1吨的推力。此外,还装有16个推力相对较小的“天龙座”发动机喷口,用于姿态控制和轨道机动。


图注:载人龙飞船“飞行中止测试”试验(艺术图)。


熟悉载人航天的朋友,可能会留意到,无论是阿波罗登月火箭,还是我国的长征2F载人运载火箭,在火箭顶部都有个逃逸塔。


图注:阿波罗飞船的逃逸塔。


逃逸塔的作用就是在火箭发射起始阶段,如果发生意外,可以启动逃逸塔火箭,把飞船带离到安全的高度,然后着陆。如果发射一切顺利,等火箭飞到一定的高度,逃逸塔会分离,然后丢弃。而载人版龙飞船相当于把逃逸塔集成在船身上,这样做有什么好处呢?


这种方式能够使飞船具备“全程逃逸”的能力!也就是说,在飞船飞行的任何阶段出问题,都具备逃生能力,而逃逸塔只能保证火箭发射初始阶段的逃生。这也是未来载人飞船逃逸的新方式。


六、安全有保障:稳定的猎鹰9(Block 5)火箭


我们知道,SpaceX以可回收火箭名扬天下,这次芯一级使用的是三手猎鹰9(Block 5)火箭。


猎鹰9(Block 5)是两级运载火箭,高度70米,以液氧和煤油为推进剂,芯一级火箭装配有9台梅林发动机,总推力7600千牛,相当于760吨。在回收一级的情况下,近地轨道的运载能力为15.6吨,不回收一级的情况下,近地轨道运载能力为22.8吨,算是一款中型运载火箭。


截至到目前,猎鹰9(Block 5)仍然保持了100%成功的发射纪录。


七、四名太空游客何时返回?


图注:这是此前载人龙飞船返回地球,降落大海的情形。


根据官方的计划,这四名太空游客将在发射三天后返回地球,也就是北京时间的9月19日。但也不排除临时推迟。届时,龙飞船将按照既定流程,在降落伞的拖曳下缓缓降落在大西洋上,等待救援队的到来。


最后,预祝他们在太空玩得开心,平安返航。


本文来自微信公众号:腾讯太空(ID:qqtaikong),作者:乔辉

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