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深度解讀

創造曆史的 SpaceX 憑什麽超越百年波音?

星之球科技 來源:雷鋒網2020-06-01 我要評論(0 )   

北京時間 5 月 31 日淩晨 3 點 23 分,SpaceX DM-2 龍飛船(Crew Dragon)在美國肯尼迪航天中心 39A 發射場正式發射成功。約 19 個(ge) 小時後,載人龍飛船與(yu) 國際空間站成功...

北京時間 5 月 31 日淩晨 3 點 23 分,SpaceX DM-2 龍飛船(Crew Dragon)在美國肯尼迪航天中心 39A 發射場正式發射成功。約 19 個(ge) 小時後,載人龍飛船與(yu) 國際空間站成功對接,開啟了全球商業(ye) 載人航天新時代。

【兩(liang) 名宇航員進入國際空間站,與(yu) 三位已在國際空間站的宇航員正式見麵】

而在這背後,是一場近十年的太空競爭(zheng) 。

忍氣吞聲終究不是長久之計

故事要從(cong) 國際空間站說起。

國際空間站是如今世界上在軌運行最大的空間站,於(yu) 2010 年完成建造任務轉入全麵使用階段,主要由美國國家航空航天局(NASA)、俄羅斯國家航天集團(Roscosmos)、歐洲航天局(ESA)、日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)和加拿大空間局(CSA)共同運營。

為(wei) 方便宇航員往返於(yu) 地麵和宇宙空間,經過多年研究,世界上第一種往返於(yu) 地麵和宇宙空間的可重複使用航天運載器「美國航天飛機」得以擁有姓名。

1981 年 4 月 12 日,第一架航天飛機“哥倫(lun) 比亞(ya) 號”首次執行 STS-1 任務,拉開了航天飛機時代的大幕。雖然“挑戰者號”、“哥倫(lun) 比亞(ya) 號”分別於(yu) 1986 年、2003 年失事,但不可否認的是,美國航天飛機在太空探索史上仍然具有重要的意義(yi) 。

2011 年 7 月 8 日上午,“亞(ya) 特蘭(lan) 蒂斯號”從(cong) 肯尼迪航天中心成功發射升空,這是長達 30 年的美國航天飛機時代的第 135 次升空,也是美國航天飛機的最後一次飛行。

此後,美國向國際空間站運送宇航員和貨物都需要花大價(jia) 錢購買(mai) 俄羅斯“聯盟號”飛船 Soyuz MS-17 船票(當前一張船票的票價(jia) 約為(wei) 8600 萬(wan) 美元)。“聯盟號”由前蘇聯設計,於(yu) 1967 年 4 月 23 日首飛,曾一度成為(wei) 宇航員往返國際空間站的唯一運輸工具。

值得一提的是,一旦國際空間站出現緊急情況,逃生艙也全是為(wei) 俄羅斯宇航員準備的,國際空間站上的美國宇航員則處於(yu) 絕對劣勢地位。

對美國來講,忍氣吞聲終究不是長久之計,但畢竟發展航天事業(ye) 太燒錢了,因此 NASA 便有了一條開放商業(ye) 競爭(zheng) 的新思路——讓商業(ye) 公司分擔重任、國家給予技術與(yu) 經費支持,鼓勵其開發往返空間站和地麵的航天運載器,一個(ge) 名為(wei) 「Commercial Crew Program」(商業(ye) 載人航天飛行項目)的計劃應運而生。

四名選手,三輪競爭(zheng)


根據維基百科,「Commercial Crew Program」始於(yu) 2011 年,在隨後兩(liang) 年的一係列公開競爭(zheng) 中,波音公司(Boeing)、藍色起源(Blue Origin)、內(nei) 華達山脈(Sierra Nevada)和鋼鐵俠(xia) 馬斯克的 SpaceX 成功競標。

由此,競爭(zheng) 便開始了。

【馬斯克在最新推特中感慨“九年了”】

第一輪競爭(zheng) 中,NASA 撥款 13 億(yi) 美元,為(wei) 商業(ye) 公司載人航天技術的開發提供資金。

第二輪競爭(zheng) 旨在確定航天運載器的具體(ti) 方案,其中:

藍色起源獲 2200 萬(wan) 美元,用於(yu) 開發其雙錐頭太空艙概念;

SpaceX 獲 7500 萬(wan) 美元,用於(yu) 開發龍飛船和“獵鷹9號”載人運載火箭;

內(nei) 華達山脈獲 8000 萬(wan) 美元,用於(yu) 開發“追夢者”(Dream Chaser)航天飛機;

波音公司獲 9230 萬(wan) 美元,用於(yu) 開發 CST-100 宇宙飛船。

第二輪競爭(zheng) 於(yu) 2014 年 5 月截止,NASA 在競爭(zheng) 者中確定獲勝方案,成功晉級到第三輪競爭(zheng) 「Commercial Crew integrated Capability」(商業(ye) 載人航天飛行綜合能力)中的公司,也將獲得新一輪的資金支持。

值得一提的是,在這個(ge) 節點上,由貝佐斯創立的藍色起源決(jue) 定不再參與(yu) 競爭(zheng) ,但其載人航天項目仍將繼續,隻不過所有經費將完全依靠貝佐斯個(ge) 人。

第三輪競爭(zheng) 中,內(nei) 華達山脈獲 2.125 億(yi) 美元撥款,SpaceX 獲 4.4 億(yi) 美元撥款,波音獲 4.6 億(yi) 美元撥款。 

幾輪競爭(zheng) 結束後,2014 年 9 月 16 日,波音的 CST-100 宇宙飛船和 SpaceX 的龍飛船最終被 NASA 選中。

對此,內(nei) 華達山脈向政府問責局(GAO)表示抗議,但被聯邦法院否決(jue) 。之後,內(nei) 華達山脈接受了這一結果,在解雇了 90 名員工後,將其“追夢者”航天器重新設計為(wei) 一種商業(ye) 航天的租用飛行器,在地麵和國際空間站間執行無縫物資補給任務。

也就是說,此時賽道上隻剩下 SpaceX 和波音兩(liang) 名選手。


向商業(ye) 載人航天時代衝(chong) 刺

而兩(liang) 名選手在向商業(ye) 載人航天時代衝(chong) 刺的過程中,也並非一帆風順。

實際上,按 NASA 最初的計劃,第一批載人航天飛行任務將於(yu) 2017 年底前完成,但在航天器和運載火箭的設計、測試和運行過程中出現了諸多問題,發射任務一拖再拖——2016 年 5 月,波音公司表示,由於(yu) CST-100 Starliner 飛船首發用的 Atlas V N22 運載火箭存在問題,首飛推遲到 2018 年;同年 12 月,SpaceX 也宣布其首飛將推遲到 2018 年。

與(yu) 此同時,NASA 也承受著來自俄羅斯方麵的壓力——美國宇航員參與(yu) 聯盟計劃(Soyuz programme)的機會(hui) 日益減少,政府自然也開始擔心起來。

2017 年 2 月,美國政府問責局建議 NASA 為(wei) 商業(ye) 載人飛行任務製定進一步的計劃。

基於(yu) 此,2018 年 8 月,NASA 確定了乘坐 CST-100 Starliner 飛船和龍飛船的宇航員;10 月,NASA 宣布,飛船將於(yu) 2019 年啟動發射演示。

令人欣慰的是,無載人 SpaceX Demo-1 任務於(yu) 2019 年 3 月 2 日啟動,獵鷹 9 號一級火箭成功回收,飛船也成功與(yu) 國際空間站對接,並於(yu) 6 天後返回地球。然而,龍飛船太空艙在 2019 年 4 月的靜態點火試驗中發生爆炸,因此被意外摧毀,再次影響了飛船的載人首飛進度。

而另一邊,波音的軌道飛行試驗和飛船飛行試驗均因 CST-100 Starliner 飛船中止係統試驗失敗而推遲,再加上一些未披露的因素,波音 CST-100 Starliner 飛船的試驗日期不斷延後。

可見,雖然二者都遭遇了失敗,但 SpaceX 的效率較高,成為(wei) 超越波音的關(guan) 鍵。

另外值得一提的是,在三輪競爭(zheng) 之後,波音獲得了 42 億(yi) 美元撥款,而 SpaceX 僅(jin) 僅(jin) 獲得了 26 億(yi) 美元。於(yu) 2002 年 6 月建立的 SpaceX,在已有百年曆史的全球航天航空行業(ye) 領袖企業(ye) 麵前,拚資曆、拚經費,都是不現實的。

麵對這種尷尬的境地,SpaceX 的方案也很簡單粗暴——省錢。

雷鋒網(公眾(zhong) 號:雷鋒網)此前報道過,SpaceX 有一項獨出心裁的火箭回收技術,通過采用航天超強度鋁鋰合金材料、增加擋熱板等措施,其火箭已得到多次回收,節省了不少成本,這實際上也是 SpaceX 此次勝出的一個(ge) 原因。




後來的故事我們(men) 都知道了,SpaceX 率先開啟了全球商業(ye) 載人航天新時代。


實際上,SpaceX 曾受到不少質疑,馬斯克在 SpaceX 載人火箭發射成功發布會(hui) 上哽咽著說:

質疑的聲音讓我們(men) 更想成功,SpaceX 創立之初我也覺得隻有 10% 的可能成功。SpaceX 和特斯拉都曾麵臨(lin) 破產(chan) ,2008 年是非常艱難的一年,我們(men) 試了 4 次才讓獵鷹 1 號火箭成功入軌。

需要明確的是,盡管 SpaceX 搶先一步完成了首飛,但這並不代表 SpaceX 形成了壟斷局麵。

下一場比拚,哪家公司又會(hui) 脫穎而出,我們(men) 拭目以待。 

引用來源:

https://en.wikipedia.org/wiki/Commercial_Crew_Program

https://tech.sina.com.cn/it/2020-06-01/doc-iircuyvi6044378.shtml


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