从航天飞机到龙飞船：SpaceX接过NASA的冒险事业

weisili134 · 发表于 2020-11-18 10:04

将宇航员送入太空意味着要对他们的安全负责。

　　新浪科技讯北京时间11月18日消息，从今年5月到8月，美国太空探索技术公司（SpaceX）成功完成了龙飞船的首次载人任务，将宇航员送入太空并安全返回地球。从发射到进入轨道，再到飞船顺利抵达国际空间站，直到太空舱打开降落伞，承受着大气层巨大的冲击溅落在佛罗里达州海岸附近的水域，一切都是如此顺利。这场商业载人飞行首秀也开启了美国太空飞行的新时代。

　　然而，当技术人员后来近距离检查龙飞船舱体时，他们看到了一些不愿意看到的东西。在宇航员返程途中，保护太空舱穿越大气层的隔热板受到了严重侵蚀，其程度超出了SpaceX团队的预期。

　　当美国国家航空航天局（NASA）的工程师妮可·乔丹（Nicole Jordan）听到这个消息时，她颤抖了一下。她在NASA的同事也有同感。“他们颈后的毛发都竖起来了，”妮可·乔丹说，“每个人都明白问题的潜在严重性。”

　　2003年，哥伦比亚号航天飞机在返回大气层时解体，机组人员丧生，当时妮可·乔丹还只是NASA的实习生。目前，她是SpaceX宇航员飞行支持项目的一名任务经理，在休斯顿的任务控制中心工作，她的必读材料之一便是哥伦比亚号失事后编写的事故报告。和她一起工作的工程师们有的也经历过这次灾难，还有的在1986年经历过挑战者号航天飞机爆炸。对于NASA的许多工程师来说，这些灾难与许多成功任务一样，都定义了他们的工作。每一次载人发射都有风险；每一次发射都是将生命置于危险之中。美国已经做好了再次进行定期载人发射的准备，但在这一努力背后的所有人，都永远不会将安全飞行视为理所当然。

　　如今，埃隆·马斯克（Elon Musk）的SpaceX公司正在做着航天飞机曾经做过的工作。北京时间11月16日8时27分，SpaceX的龙飞船再次从佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心发射，飞船上有三名NASA宇航员和一名来自日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的宇航员。

　　近10年前，NASA结束了长期的航天飞机计划，开始了另一项计划：利用私人公司代表NASA运送宇航员往返太空。今年早些时候，两名NASA宇航员道格·赫尔利（Doug Hurley）和鲍勃·贝肯（Bob Behnken）的成功飞行成为龙飞船项目迄今为止最重要的里程碑。这是自2011年以来，NASA宇航员首次乘坐美国制造的飞船从美国发射，而不是乘坐俄罗斯制造的飞船从哈萨克斯坦发射。

　　作为私营企业，如今的SpaceX公司对宇航员的安全负有前所未有的责任。随着未来载人飞行的常态化，吸取航天飞机时代的经验教训并避免重蹈覆辙，便成为SpaceX最重要的任务之一。SpaceX公司的员工已经收到了好几份简报，内容是这两起航天飞机事故的后果，包括14名宇航员的丧生；以及另外一起发生在阿波罗计划期间的发射事故，导致3名宇航员丧生。他们从NASA的老员工那里已经了解到该机构所犯的各种错误，以及如何避免这些错误。妮可·乔丹表示，当新工程师加入这个项目时，他们会被安排参观肯尼迪航天中心一个对公众关闭的房间，里面陈列着航天飞机的残骸。这会让他们牢记自己工作的危险性。

　　SpaceX公司表示，在龙飞船首次载人任务中，宇航员的降落过程并没有出现险情，“没有什么可担心的”。不过，SpaceX还是决定为将来的任务重新设计部分隔热罩。SpaceX还对太空舱的降落伞进行了调整，因为在坠落时，降落伞打开时的高度要比工程师预期的更靠近水面。此外，由于在起飞前的一次无人飞行任务中，猎鹰9号火箭的助推器出现问题，促使该公司更换了两个引擎。

　　与NASA工程师一样，SpaceX的员工也非常清楚他们对这些宇航员的责任。当SpaceX公司负责人类航天项目的高级主管本吉·里德（Benji Reed）来到卡纳维拉尔角时，他参观了肯尼迪航天中心的七棵橡树——每棵橡树都代表着一位在挑战者号上牺牲的宇航员。挑战者号爆炸时，本吉·里德还在上六年级。对他来说，这些具有纪念意义的橡树提醒着他这份工作的重要性。

　　“这些人的生命掌握在我们手中；我们的飞船把他们送到太空，在那里逗留，如果他们需要的话还可以作为救生艇，然后把他们带回家，与家人团聚，”本吉·里德说，“我们非常、非常认真地对待这件事情。”

　　20世纪80年代初，在成功将十几个宇航员送上月球后，美国将注意力转向了距离地球更近的地方。NASA首次推出了航天飞机，目的是每周将宇航员送入轨道开展研究，并承担部署卫星和最终组装国际空间站的工作。在航天飞机首次亮相后的几年里，每隔几个月就有宇航员飞向天空——尽管没有达到NASA预期的频率，但已经使发射不再成为新闻头条。为了再度唤起人们的兴趣，也为了向国会表明这个项目值得投入更多的预算，NASA决定让第一位非宇航员人士——一位教师——飞上太空。

　　对宇航员来说，过度的宣传使航天飞机看起来比实际上更安全。已退役的NASA宇航员乔治•尼尔森（George“Pinky”Nelson）说：“我们知道这是一件很冒险的事情。”在那十年中，尼尔森参与了三次航天飞机任务，包括挑战者号失事前进行的第五次太空飞行任务（STS-41-C），以及事故发生两年后举行的第一次航天飞机任务（STS-26，也是发现号航天飞机的第七次太空飞行）。

　　这次被称为“教师飞行”的任务在1986年1月28日起飞一分钟后便以悲剧告终。数千名观众，包括机组成员的家人和朋友，困惑而恐惧地盯着天空中弯弯曲曲的尾流。最终人们发现，这场灾难的原因是火箭助推器内的橡胶圈在极冷的温度下会变脆。NASA承包商莫顿·塞奥科公司（Morton Thiokol）的工程师们几个月前就知道这个设计缺陷，并一次次在回收的当助推器中看到了这个缺陷。工程师们将这一信息告诉了NASA的管理人员，后者向上级发出警告，称密封圈的损坏可能会导致“灾难性的失败”。项目经理甚至在发射前一晚的会议上提出了对密封圈的担忧，当天恰好是1月份最冷的一天。然而，NASA高层官员否决了他们的建议，认为风险并不像工程师们的数据显示的那么严重。

　　挑战者号事件后，宇航员改为穿着压力服而不是连体服发射升空，NASA官员们也誓言不再重复之前的错误。许多年过去了，一切平安无事。前航天飞机项目经理兼飞行指挥韦恩•黑尔（Wayne Hale）还记得哥伦比亚号航天飞机升空前的“飞行准备评估”——最后一次飞行前召开的一次正式会议，管理人员将在会上决定航天飞机是否做好了发射准备。他在一篇文章中回忆道，房间里的气氛“令人压抑”。他说：“总体的印象是，人们不能对与自己无关或专业领域以外的话题提出质疑。”和挑战者号一样，哥伦比亚号的失败也是由一个有充分证据证明的问题造成的，但NASA认为风险还不够严重，因而未能及时解决这个问题。

　　在11月16日的龙飞船发射之前，也进行了一次“飞行准备评估”，会议的过程却完全不同——这是一种刻意避免过去错误的努力。“对于最近一直在处理的非常复杂的技术问题，我们进行了一些非常有益的讨论，”负责监督该机构所有项目技术准备情况的NASA总工程师拉尔夫·罗（Ralph Roe）说，“我们互相提问，我们也在互相挑战。”

　　韦恩•黑尔和拉尔夫·罗都是在挑战者号和哥伦比亚号期间工作过的NASA“老兵”，他们为SpaceX的工作人员做了多场讲座，内容是NASA从航天飞机灾难中学到了什么。“你不希望别人经历你经历过的事情，”拉尔夫·罗说道。

　　尽管NASA资助了航天运输系统，但SpaceX公司并不是NASA传统的承包商。埃隆·马斯克的工程师们从头到尾设计了飞船，包括电脑上的飞行软件和太空舱内的马桶。任务控制中心位于加州霍桑的SpaceX的总部，公司的技术人员在那里自始至终地指导宇航员完成任务。对NASA来说，要适应这种安排——放弃对操作的控制权并学会信任SpaceX——并不容易。NASA商业太空飞行发展主管菲尔·麦卡利斯特（Phil McAlister）最近表示，NASA官员觉得他们“比任何人都知道如何进行太空飞行”。

　　不过，NASA会判断SpaceX的系统是否安全，其人员也可以介入。NASA的工程师与SpaceX的同行密切合作，并了解该公司最详细的计划。“你可以看到经过电子核对的工作指令和步骤；我们能看到他们写下来的所有问题；我们可以看到他们的所有风险，”NASA任务负责人妮可·乔丹说。

　　SpaceX的系统远没有航天飞机复杂。在发射后的紧急情况下，SpaceX的太空舱可以将自己推离火箭，飞向安全地带，航天飞机则没有这一选项。“我认为他们是在一个比航天飞机更安全的交通工具上，”退役航天飞机宇航员尼尔森说，“如果（航天飞机）出了问题，你就被困住了。没有办法逃生。”

　　当然，载人航天飞行的风险仍然很大，困扰航天飞机计划的许多压力依然存在。“你永远不会有足够的钱，你永远不会有足够的时间，而且将会有比你想象的更多的技术挑战，”拉尔夫·罗说，“重要的是你如何应对这些压力。现在回想起来，我们并没有很好地处理这些压力。”1986年，当工程师们以低温问题为由敦促管理层推迟挑战者号发射时，一位懊恼的官员脱口而出：“你们想让我什么时候发射，明年4月？”今天，NASA和SpaceX的领导层经常说，他们只有准备好了才会发射。埃隆·马斯克还延续了他的传统，在发射前向全公司发送一封简短的电子邮件，鼓励那些认为火箭不应该发射的人发言。

　　“我听到我们的经理一再强调直言不讳的重要性，在准备好之前，我们不会发射。”乔丹说，“我真的相信，如果有人真的认为有什么地方不对，真的很担心的话，他们会说出来。我无法想象有人会不听。即使他们真的没有听，我也能想到很多把信息传达出去的办法。”

　　随着SpaceX进行的发射任务越来越多，公司内部也需要继续保持这种紧迫感。航天飞机的灾难已经向我们揭示，自满可能是致命的。每一次成功的飞行都增强了NASA的信心，让他们相信下一次飞行也会完美地展开。工程师们在多次飞行中注意到，在发射过程中，航天飞机外部燃料箱上的一些泡沫绝缘材料会脱落；在哥伦比亚号的最后一次飞行中，正是其中一些泡沫损坏了航天飞机的隔热板，而在此之前，一切似乎都不重要。SpaceX的龙飞船是一个可能长达数年的项目的开端，它不仅搭载宇航员，也将搭载普通人。“一开始我并不担心，这里的人非常关注安全，”韦恩·黑尔说，“但随着时间的推移，我们需要确保对安全的重视不会消退。”

　　人们可能会认为，在NASA上一次悲剧发生17年后，将人类送入太空的工作变得更容易、更安全、更可靠。毕竟，人类在50年前就将宇航员送到了遥远的月球，而到达距离地球仅420公里的国际空间站无疑是一项更简单的任务，尤其是在有像埃隆·马斯克这样才华横溢、充满动力的人担任负责人的情况下。

　　然而，现实并非如此。太空飞行和登月计划一样危险。航天机构和火箭公司必须相信他们可以突破人类成就的极限，但在鼓励这种自信和让这种自信影响判断之间，存在着一条微妙的界线。

　　马斯克自己也深知这一点。“我不是一个很虔诚的人，”他在道格·赫尔利和鲍勃·本肯返回地球的那天告诉记者，“但我还是为那件事祈祷了。”在这个十年接近尾声之时，SpaceX的任务看起来似乎只是例行公事，甚至可能没有什么新闻价值。但对于那些从事太空事业的人来说，悲剧似乎并不是会不会发生的问题，而是何时发生的问题。

　　“我不知道（悲剧）会不会在去往空间站的时候发生，也不知道会不会在尝试重返月球或前往火星的时候发生，”韦恩·黑尔说，“尽管我们很想阻止，但糟糕的日子总会再来。我们需要确保我们所做的一切值得付出这样的代价。”