美國的太空科技有多扯淡,星際客機帶隱患前往空間站,果然出事了

寰球科學講說 2024-06-06 16:23:44
前言

美國的太空科技很強大嗎?的確很強大!美國是首個完成載人登月的國家,曾經我是這樣認爲的。不過我希望通過這篇文章,能給朋友們帶來一個客觀的判斷。

美國竟然沒有能力飛往國際空間站

2011年,美國的航天飛機退役後,美國只能依靠俄羅斯的聯盟號向國際空間站運送航天員和貨物。每次都需要向俄羅斯購買船票。根據網上數據,截至到2019年,NASA已購買了70個俄羅斯“聯盟號”座位,花費39億美元。

爲了擺脫現狀,美國航天局鼓勵美國民營企業參與航天科技的研發工作。SpaceX給出的方案是龍飛船二號,而波音拿出的正是此次出現故障的CST-100 Starliner“星際客機”。

2021年9月15日,SpaceX利用龍飛船二號和獵鷹9號火箭執行了首次純商業載人太空飛行任務,第一次將人類送上太空。龍飛船二號具備載人的能力,可是波音的星際客車進度緩慢。

星際客車的設計結構

“星際客機”是一艘可重複使用的錐型飛船,高約3米、最大直徑4.5米,最多可搭載7名乘客。這是一種全新概念的太空飛船,除了火箭一、二級推進器,星際客機幾乎覆蓋了火箭整流罩的全部功能。爲了更方便的了解星際客機的設計理念,我們先了解一下傳統的載人發射方法。

火箭一般是由助推器、一級火箭、二級火箭、整流罩和逃逸塔組成。助推器、一級火箭、二級火箭是提供動力,將有效載荷,比如衛星、載人飛船發射到預定軌道高度。整流罩的作用主要是保護火箭的有效載荷,以防它們受氣動加熱等有害環境的影響。逃逸塔是爲了滿足航天載人需求而增加的,在發射時,如果火箭檢測出故障,航天員可以通過逃逸發動機離開火箭。

逃逸塔位于整流罩的頂部,前端具有姿態控制發動機、分離發動機、逃逸發動機。而這個會隨著火箭抵達一定高度後,爲了減輕整體重量,逃逸塔會與整流罩分離。

整流罩保護的是有效載荷,比如衛星或者飛船。一般我們的神舟飛船都是裝載在整流罩中。當飛船飛出大氣層後,就不需要整流罩保護,飛船就會與整流罩分離。這是一個傳統方式的載人發射方法。

逃逸塔因爲還沒出大氣層,從高處墜落在地面上,一般情況下我們會將殘骸進行回收。整流罩會再入大氣層被燒毀。

星際客機的設計理念在于可重複的回收使用,次數高達10次。它集成了逃逸塔和整流罩的功能。星際客機的前端是整流罩包裹著返回艙,在火箭上升過程中保護返回艙的安全。

返回艙底部是緩沖氣囊,返回艙在落地後氣囊打開起到緩沖作用,這個替代了傳統的落地前的發動機緩沖功能。底部的放熱蓋可以經受高溫,使得返回艙進入大氣層後可以安然無恙。服務艙中集成了姿態控制發動機和逃逸發動機。

從以上對比看,傳統的載人發射具備的功能,星際客機依然具備。只是爲了實現可重複使用的目的,對相關功能和部件進行了重新的結構開發和集成。從發射圖片上可以直觀的看到,火箭只有助推器和一級、二級火箭,與傳統的發射系統結構明顯不同。

星際客機問題頻發

正是因爲顛覆了傳統設計方法,各系統間的集成與技術的可靠性需要大量飛行試驗驗證與改進。星際客機的可靠性仍然無法保證。

2019年飛船按計劃被送入了遠地點192千米、近地點77千米的亞軌道。這個軌道高度沒有脫離地球引力,需要星際客車點燃發動機工作,但是因爲飛船上出現了故障,導致發動機沒有按照預定計劃進行工作,浪費大量燃料,無法達到空間站,只能怎麽飛上去怎麽落下來。

2022年5月,星際客機再度出發,這次無人飛行測試實現了與國際空間站的對接,並圓滿降落在地面上。

2025年5月6日,星際客車計劃開始首次載人飛行測試,其中兩名經驗豐富的航天員將搭載飛船前往國際空間站。這兩名航天員分別是61歲的布奇·威爾莫爾,曾在空間站停留178天,現年58歲的蘇尼·威廉姆斯,曾在空間站停留322天。

發射前兩個小時,官方宣布本次發射推遲。原因是飛行前監測,發現推進系統中的氦氣出現了泄漏。氦氣是一種惰性氣體,很難與其他物質發生化學反應。氦氣的作用就是産生壓力,將推進劑輸送到發動機燃燒。如果氦氣泄漏過多,則燃料無法輸送造成動力缺失。

該問題經過波音的工作人員確認,不影響發射,即便是出現多處泄露,也有辦法進行應對。就這樣最新的發射時間確定爲6月2日。不過在臨發射的前幾分鍾,發射又被中止,原因是地面發射系統出現故障,需要更換模塊。

6月5日,星際客機終于發射升空。在近一個月中星際客車發射准備工作做了3次,兩名航天員也在這種忐忑不安之中飛上太空。

隨著火箭將飛船送至亞軌道,星際客機利用自身發動機擡升軌道高度,一切都是如此的順利。

然而,問題還是出現了,客機出現了氦泄漏,而且不是原來地面檢查的1個點,而是三個點。雖然NASA發文說已經關閉了入軌後泄漏的兩個點的閥門,但是在北京時間6月7日00:15,飛船與國際空間站對接前,還會發生什麽,都無法預測。

寫在最後

據悉星際客車每人次的發射成本在9000萬美元,遠比俄羅斯聯盟號的船票貴。

波音的創新能力,我們不懷疑。但是爲了趕超時間,不對飛船本身存在的安全隱患進行排查,反而執意進行載人飛行測試,這點我不敢苟同。畢竟生命無價。這就是美國的創新力?

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