美国的太空科技有多扯淡,星际客机带隐患前往空间站,果然出事了

寰球科学讲说 2024-06-06 16:23:44
前言

美国的太空科技很强大吗?的确很强大!美国是首个完成载人登月的国家,曾经我是这样认为的。不过我希望通过这篇文章,能给朋友们带来一个客观的判断。

美国竟然没有能力飞往国际空间站

2011年,美国的航天飞机退役后,美国只能依靠俄罗斯的联盟号向国际空间站运送航天员和货物。每次都需要向俄罗斯购买船票。根据网上数据,截至到2019年,NASA已购买了70个俄罗斯“联盟号”座位,花费39亿美元。

为了摆脱现状,美国航天局鼓励美国民营企业参与航天科技的研发工作。SpaceX给出的方案是龙飞船二号,而波音拿出的正是此次出现故障的CST-100 Starliner“星际客机”。

2021年9月15日,SpaceX利用龙飞船二号和猎鹰9号火箭执行了首次纯商业载人太空飞行任务,第一次将人类送上太空。龙飞船二号具备载人的能力,可是波音的星际客车进度缓慢。

星际客车的设计结构

“星际客机”是一艘可重复使用的锥型飞船,高约3米、最大直径4.5米,最多可搭载7名乘客。这是一种全新概念的太空飞船,除了火箭一、二级推进器,星际客机几乎覆盖了火箭整流罩的全部功能。为了更方便的了解星际客机的设计理念,我们先了解一下传统的载人发射方法。

火箭一般是由助推器、一级火箭、二级火箭、整流罩和逃逸塔组成。助推器、一级火箭、二级火箭是提供动力,将有效载荷,比如卫星、载人飞船发射到预定轨道高度。整流罩的作用主要是保护火箭的有效载荷,以防它们受气动加热等有害环境的影响。逃逸塔是为了满足航天载人需求而增加的,在发射时,如果火箭检测出故障,航天员可以通过逃逸发动机离开火箭。

逃逸塔位于整流罩的顶部,前端具有姿态控制发动机、分离发动机、逃逸发动机。而这个会随着火箭抵达一定高度后,为了减轻整体重量,逃逸塔会与整流罩分离。

整流罩保护的是有效载荷,比如卫星或者飞船。一般我们的神舟飞船都是装载在整流罩中。当飞船飞出大气层后,就不需要整流罩保护,飞船就会与整流罩分离。这是一个传统方式的载人发射方法。

逃逸塔因为还没出大气层,从高处坠落在地面上,一般情况下我们会将残骸进行回收。整流罩会再入大气层被烧毁。

星际客机的设计理念在于可重复的回收使用,次数高达10次。它集成了逃逸塔和整流罩的功能。星际客机的前端是整流罩包裹着返回舱,在火箭上升过程中保护返回舱的安全。

返回舱底部是缓冲气囊,返回舱在落地后气囊打开起到缓冲作用,这个替代了传统的落地前的发动机缓冲功能。底部的放热盖可以经受高温,使得返回舱进入大气层后可以安然无恙。服务舱中集成了姿态控制发动机和逃逸发动机。

从以上对比看,传统的载人发射具备的功能,星际客机依然具备。只是为了实现可重复使用的目的,对相关功能和部件进行了重新的结构开发和集成。从发射图片上可以直观的看到,火箭只有助推器和一级、二级火箭,与传统的发射系统结构明显不同。

星际客机问题频发

正是因为颠覆了传统设计方法,各系统间的集成与技术的可靠性需要大量飞行试验验证与改进。星际客机的可靠性仍然无法保证。

2019年飞船按计划被送入了远地点192千米、近地点77千米的亚轨道。这个轨道高度没有脱离地球引力,需要星际客车点燃发动机工作,但是因为飞船上出现了故障,导致发动机没有按照预定计划进行工作,浪费大量燃料,无法达到空间站,只能怎么飞上去怎么落下来。

2022年5月,星际客机再度出发,这次无人飞行测试实现了与国际空间站的对接,并圆满降落在地面上。

2025年5月6日,星际客车计划开始首次载人飞行测试,其中两名经验丰富的航天员将搭载飞船前往国际空间站。这两名航天员分别是61岁的布奇·威尔莫尔,曾在空间站停留178天,现年58岁的苏尼·威廉姆斯,曾在空间站停留322天。

发射前两个小时,官方宣布本次发射推迟。原因是飞行前监测,发现推进系统中的氦气出现了泄漏。氦气是一种惰性气体,很难与其他物质发生化学反应。氦气的作用就是产生压力,将推进剂输送到发动机燃烧。如果氦气泄漏过多,则燃料无法输送造成动力缺失。

该问题经过波音的工作人员确认,不影响发射,即便是出现多处泄露,也有办法进行应对。就这样最新的发射时间确定为6月2日。不过在临发射的前几分钟,发射又被中止,原因是地面发射系统出现故障,需要更换模块。

6月5日,星际客机终于发射升空。在近一个月中星际客车发射准备工作做了3次,两名航天员也在这种忐忑不安之中飞上太空。

随着火箭将飞船送至亚轨道,星际客机利用自身发动机抬升轨道高度,一切都是如此的顺利。

然而,问题还是出现了,客机出现了氦泄漏,而且不是原来地面检查的1个点,而是三个点。虽然NASA发文说已经关闭了入轨后泄漏的两个点的阀门,但是在北京时间6月7日00:15,飞船与国际空间站对接前,还会发生什么,都无法预测。

写在最后

据悉星际客车每人次的发射成本在9000万美元,远比俄罗斯联盟号的船票贵。

波音的创新能力,我们不怀疑。但是为了赶超时间,不对飞船本身存在的安全隐患进行排查,反而执意进行载人飞行测试,这点我不敢苟同。毕竟生命无价。这就是美国的创新力?

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