热点丨SpaceX“北极星黎明号”开启首次商业太空行走

AI芯天下 2024-09-16 20:30

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前言
SpaceX[北极星黎明号]的这次商业太空行走活动并非美国宇航局的合同要求,而是公司自发的商业行为。

可以说,SpaceX公司的部分技术发展已经超越了美国宇航局的需求,在载人航天、深空探索以及地外天体载人探索等领域逐渐展现出自主和创新属性。



作者 | 方文三
图片来源 |  网 络 


SpaceX开启的[首次商业化太空行走]


北京时间9月12日19时许,美国太空探索技术公司(SpaceX)的载人[龙]飞船成功完成了人类首次由非职业宇航员执行的商业太空行走任务。


北极星黎明号乘组在发射后12分钟,船箭分离,飞船成功进入近地点190公里、远地点1,200公里、倾角51.6度的大椭圆停泊轨道。运行8圈后,飞船机动使远地点达到1,400公里。


这个高度是国际空间站高度的三倍,也是自1972年最后一次阿波罗任务以来,人类飞行的最高高度。


之所以称该任务为人类[首次商业化太空行走],是因为所有参与者均为非职业宇航员。


他们包括任务牵头人贾里德·艾萨克曼、SpaceX的两名工程师莎拉·吉利斯和安娜·梅农,以及艾萨克曼的长期合作伙伴、美国退役空军飞行员斯科特·波提特。


值得注意的是,艾萨克曼和吉利斯的大部分身体已经暴露在舱外,但他们的双脚仍然留在舱内,并未完全离开太空舱。


这是因为他们的宇航服没有配备独立的供氧设备,需要通过约3.6米长的[脐带]线缆来输送氧气、保障通讯等。



新的技术应用成功辅佐飞行计划


北极星黎明号任务周期为5天,在此期间,他们将测试一系列新技术,包括高轨载人飞行、首次商业太空行走(出舱活动)、基于星链的激光太空通信以及太空健康影响研究。


[北极星黎明]任务涵盖了四项主要活动:高轨道载人飞行、首次商业太空行走、基于[星链]技术的激光空间通信以及太空健康影响研究。


北极星黎明号将成为首个在空间测试星链激光通信链路的任务,在整个任务过程中将使用龙飞船无压舱内的[插入式激光(Plug and Play)模块与星链卫星实现通信。


龙飞船在轨与星链卫星建立激光通信链路后,乘员可以通过飞船内的Wi-Fi路由器访问地面互联网,该路由器与家用路由器相似。


外界认为,这是SpaceX公司探索性载人航天任务的关键一步,主要目的是验证舱外航天服的可靠性并掌握舱外活动技术。



公司自主研发的舱外航天服是支持本次任务的关键装备,它继承了载人龙飞船配套舱内航天服的科幻风格,同时在细节上进行了多项改进。


例如,关节部分采用了舱外航天服常见的硬壳结构,而生命维持系统管路遍布全身,使得躯干部分相较于舱内航天服显得更为笨重。


此外,本次任务所使用的舱外航天服并未配备独立的生命维持系统,而是依赖飞船提供必要的生命支持物质,因此航天员在出舱时必须通过[脐带]与飞船保持持续连接。


载人龙飞船针对太空行走的需求,进行了多项改进,包括增设供氧设备和氮气充放系统,并在舱门附近安装了[天行者]辅助结构,以方便航天员出舱时的固定和移动。


另外,飞船尾部的开放式货舱安装了激光天线,能够利用星链卫星的激光星间链路进行通信测试;


最终实现完全依赖星链的通信能力,从而减少对美国宇航局TDRSS中继卫星系统的依赖。



太空旅游服务的探索已陆续开始商业化


美国太空探险公司很早就开始提供太空旅游服务。


自2001年以来,已有数位游客和外国飞行员通过他们的服务前往国际空间站,费用大约在2000万至5000万美元之间。


俄罗斯能源科技生产公司也提供探月旅行服务,每次飞行的价格高达1.5亿美元。


尽管这个价格让大多数人望而却步,但随着SpaceX等私人太空企业的出现,将人和有效载荷送入太空的成本有所降低。


2018年,SpaceX公司宣布了首次私人绕月旅行计划,日本亿万富翁前泽友作购买了所有席位,并计划邀请10位朋友一同前往。


据媒体报道估计,这次旅行的费用大约为2.5亿美元,这意味着如果是绕月旅行,每人将需要大约2500万美元。然而,到了今年,这位亿万富翁宣布取消了绕月之旅。



马斯克为下一阶段新任务做足准备


[北极星黎明]标志着载人航天计划[北极星](Polaris Program)的首次飞行。


该计划预计进行三次发射,其中两次为商业飞行:一次将使用[猎鹰9]号火箭;


另一次则将采用SpaceX为登陆月球和火星设计的新一代重型运载火箭[星舰]。


第三次任务可能涉及[星舰]进行首次载人飞行,目标是将人类和货物送往火星及其他遥远目的地。



据《每日经济新闻》报道,SpaceX首席执行官埃隆·马斯克宣布,该公司计划在未来两年内向火星发射一艘无人驾驶的[星舰]飞船,以测试在火星表面着陆的可靠性。


马斯克指出,一旦这些飞船成功着陆,SpaceX将在四年内实施首次载人火星任务,这将是一个重要的里程碑。


因为从那时起,飞船的发射频率预计将呈指数级增长。


马斯克在今年4月表示,太空探索技术公司计划在5年内向火星发射无人飞船,并在7年内启动载人火星任务。


2026年:在下一个地球至火星的转移窗口期间,首批无人驾驶的星际飞船将发射前往火星,以测试着陆的可靠性。


2028年:如果无人着陆成功,将进行首次载人飞往火星的飞行。


2044年:目标是在火星上建立一个自给自足的城市,飞行频率将呈指数级增长。


长期:成为一个多行星物种,通过减少对单一星球的依赖,增加意识存在的可能寿命。



结尾:


自2014年国务院出台鼓励中国商业航天发展的政策以来,中国的商业航天产业迅速发展。


目前,中国已经建立了4个千亿元级别的商业航天产业园区,拥有15家民营火箭公司和数十家民营卫星公司。


去年,中国共进行了67次航天发射,其中19次为商业发射。中国目前唯一的商业航天发射场——海南商业航天发射场,预计将于今年下半年迎来首次火箭发射任务,正式开启商业化运营。


在近地100多公里的轨道上开展太空旅游,未来将拥有巨大的市场潜力。


从火箭的生产、卫星的发射,到太空旅游的开展、太空资源的开发,一个崭新的太空经济纪元正逐渐展现在我们面前。


据市场研究机构的预测,到2030年,全球商业太空产业的规模有望达到数百亿美元。


部分资料参考:全球航天事件:《北极星黎明号成功入轨,将进行首次商业太空行走》,深科技:《SpaceX再创历史,成功完成首次私人太空行走任务》,观产业:《SpaceX:开启商业太空行走新纪元》,空天动力瞭望:《人类首次商业太空行走任务发射》




END


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