今天小編分享的科技經驗:波音的飛船暫時回不了地球,中國能去救援麼?,歡迎閲讀。
波音公司星際線(Starliner)飛船的首次載人飛行測試,發射準備階段就多次出現問題。
6 月 6 日,飛船終于飛抵國際空間站,并與空間站對接成功。然而星際線飛船對接前就有氦氣泄露問題,對接後泄露問題仍然存在,這導致原計劃在空間站只停靠 9 天的飛船,返回時間一再拖延,現在甚至已無法明确返回日期。美國宇航員何時回來,怎麼回來,已經成為全球矚目的巨大懸念。
真的回不來了嗎?
我們首先來看,波音飛船是否真的 " 完蛋 " 了。
高壓氦氣用于燃料增壓,如果壓力下降太多,就無法把燃料擠壓輸送到發動機,也就是燃料再多也用不了。這艘星際線飛船在發射前,就已經檢測到氦氣泄露問題,控制人員采取措施隔離泄漏管線,但并沒有徹底解決問題。當然,氦氣泄露并不嚴重,就算這麼泄露幾十天,剩下的壓力也足夠飛船返回時展開機動變軌了,否則 NASA 也不敢放行發射啊。
此外,波音飛船發射後,28 個反作用控制系統(RCS)發動機中還有 5 個失靈,好在修復了其中的 4 個,還有 1 個始終失效。但波音畢竟是航空航天工業的老手,基本的冗餘設計還是不會忘記的,1 個發動機失效,并不會影響飛船的正常工作。
除了氦氣泄漏之外,工程師們還在調查反應控制系統 RCS 推進器,該系統在飛船前往國際空間站的途中被關閉。其他四個推進器只是被飛行軟體暫時關閉,後來又重新啓用。此外,Starliner 服務艙中的 RCS 氧化劑隔離閥未正确關閉。
總的説來,波音星際線飛船這次飛行毛病層出不窮,但不出大的意外,正常返回還是沒問題的,NASA 已經批準星際線飛船可在緊急情況下返回,説明問題影響不大。
媒體報道,NASA 商業載人項目經理史蒂夫 · 斯蒂克在當地時間 6 月 28 日召開的媒體電話會上説,工程師團隊最早将于 7 月 2 日開始,在美國新墨西哥州白沙導彈靶場對星際線的推進器技術進行一系列地面檢查和測試,這可能需要花費數周時間,測試完成之後才會研究星際線的返回着陸計劃。因此,在這些測試完成之前,還不能給出具體的返航日期。
斯蒂克強調,兩名美國宇航員目前非常安全,并沒有 " 被困在太空 "," 我們的計劃是仍然讓他們乘坐‘星際線’飛船返回 "。
由此可見,NASA 和波音現在反復推遲飛船返回時間,主要是泄露發生在服務艙,而服務艙返回時就會抛棄,現在多花時間查明泄露原因、獲取更多的數據,既确保返回時萬無一失,也方便後續的改進工作。
有哪些備用救援方案?
波音星際線飛船雖然問題不大,但多次推遲返回時間,一定程度上説明波音公司還是有些心虛,不敢打包票。我們就來替 NASA 操操心,萬一飛船情況進一步惡化,航天員不能乘坐波音飛船回家,該怎麼辦?
聯盟 MS-25 載人飛船和 SpaceX 載人龍飛船
最低成本的解決方案,是蹭坐 SpaceX 的龍飛船。
現在國際空間站除了停靠有星際線飛船,還對接着一艘 Crew-8 任務的載人龍飛船,以及俄羅斯一艘聯盟 MS-25 載人飛船。聯盟号飛船只能帶 3 個人,是真的愛莫能助,但載人龍飛船最多可以塞 7 個人,而現在的乘組是 4 個人,乘坐星際線上天的兩位美國宇航員擠一擠,6 個人返回還是沒問題的。不過,真發生了這麼魔幻的事情,對老牌航空航天巨頭波音來説,可真是臉都丢到天外去啦。
其實," 向競争對手低頭 " 的類似事件早有先例。當年執行空間站貨運補給任務的軌道科學公司,自家的安塔瑞斯火箭起飛時爆炸了,不得不購買競争對手聯合發射聯盟的宇宙神 5 火箭進行發射;而 SpaceX 星鏈的競争對手一網公司(OneWeb),更是 " 低聲下氣 " 地買下獵鷹九号發射一網衞星。
然而,載人龍飛船設計上号稱能帶 7 個人,現在乘組是 4 個人,硬要臨時多帶兩個人返回,理論上還是有些風險的。那麼,還有沒有其他的辦法呢?
有。SpaceX 公司 Crew-8 任務的飛船預定 8 月返回,下一次載人任務 Crew-9 的載人龍飛船,目前計劃是 8 月發射升空,星際線飛船在此之前必須分離,為它騰出對接口。如果星際線飛船确定無法安全返回,更可能的解決辦法,是 Crew-9 幹脆只帶兩名宇航員升空。最終,讓星際線飛船的兩名宇航員和他們一塊返回。
除非萬不得已,且的确是無法保證飛船安全性了,否則波音不會考慮這一方案,任務指揮官布奇 · 威爾默(Butch Wilmore)和飛行員蘇尼 · 威廉姆斯(Suni Williams),還是只能 " 怎麼來的就怎麼回——乘坐漏氣的星際線飛船返回地球。
中國能否出手相救?
我們注意到,不少網友調侃説, NASA 和波音可以考慮求助中國,發射神舟飛船上天拯救美國宇航員。
當年美國主導的國際空間站,拒絕了中國參與,讓我們不得不獨立發展載人航天,現在這個提議雖然蠻有想法,但其實是沒有什麼可行性。原因有三:
中國空間站運行在傾角 42 度的軌道上,而國際空間站是在傾角 51 度的軌道上,咱們酒泉發射中心用長征 -2F 火箭發射神舟飛船時,無論是助推器、一子級還是整流罩的落區,以及飛行沿途的測控站布置,都是圍繞射向傾角 42 度的軌道設計的方案。如果中國真的要開展救援,就需要把神舟飛船發射到傾角 51 度的軌道,不説地面站測控範圍的問題,一子級和整理罩也将墜落在新的落點,相關責任誰來承擔?
現在長征 -2F 火箭發射神舟飛船,幾乎是頂着運力上限發射,飛船要進入 51 度傾角的太空軌道,光靠長征 -2F 火箭恐怕有些力不從心,需要飛船機動提升軌道,這也帶來了額外的風險。
最重要的是,對接口不匹配。波音星際線和 SpaceX 載人龍都用 LIDS 對接口,LIDS 的機械對接部分源自更早的俄羅斯 APAS 對接系統。雖然我國的對接系統也借鑑了 APAS,但都是獨立研制的。别看它們都有一個冷戰時期的老祖宗,外形上看起來很相似,但無論是對接傳感器還是機械結構,美國 LIDS 和我國的對接系統,研發中沒有經過雙方協調,現在自然也不兼容,真不是一回事。
更不要説美國的 LIDS 是電磁低衝撞力系統,我國的是傳統機械系統對接,速度快撞擊力更大,适配的可能性為零。
總而言之,無論是長征 -2F 火箭、神舟飛船還是對接機構,都不支持我們開展國際太空救援。波音飛船若出現事故,神舟飛船的确是愛莫能助。