SpaceX載人飛船無人首飛成功 美國載人航天走出泥淖
這一刻終於來了！北京時間3月2日下午3時49分，SpaceX的載人龍飛船搭乘著獵鷹9Block5火箭從肯尼迪航天中心LC-39A發射臺升空，前往目的地國際空間站，開展為期6天的首次無人測試飛行。而為了實現今天這極具歷史意義的發射，NASA和SpaceX已經努力了九年。
一級火箭回收成功（來源：SpaceX）
發射12分鐘後，龍飛船成功分離。按照計劃，龍飛船將會在發射後24小時後與國際空間站對接，它將為空間站的6名宇航員補給大約200公斤的物資和裝置，3月8日，龍飛船將離開國際空間站返回地球，帶回大約150公斤的貨物和實驗裝置。
龍飛船中的 Ripley（來源：SpaceX）
而由於是首次測試飛行，所以飛船中沒有人類成員，只有一個名為Ripley的人體模型攜帶感測器用以收集飛船內部的資料。熟悉《異形》系列電影的讀者可能對Ripley這個名字並不陌生，沒錯，這次安放於龍飛船內的假人正是為了向《異形》的女主角AmandaRipley致敬！
“Ripley”的名字源自電影《異形》中“諾斯特羅莫”號飛船准尉雷普利（Ripley）
無論對於美國的航天事業還是SpaceX這家公司來說，今天這次發射的重要意義都無需贅述，“這是美國曆史上一個至關重要的事件，”NASA局長JimBridenstine發射前幾小時在佛羅里達的肯尼迪航天中心說到，“這是自2011年太空梭退役以來，我們最接近從美國本土將美國宇航員送往太空的時刻。”而SpaceX也會因此成為人類歷史上第一傢俱備載人航天能力的私人公司。
走出泥淖的美國載人航天
美國東部時間2011年7月21日晨5時57分，美國太空梭“亞特蘭蒂斯號”於在佛羅里達州肯尼迪航天中心安全著陸，完成了它自己同時也是整個太空梭家族的落幕飛行，而伴隨著“亞特蘭蒂斯號”龐大身軀一同落下的還有美國長達30年的輝煌太空梭時代，自那以後，美國宇航員開始淪落到了“無機可搭、無船可用”的尷尬局面。
無法實現載人航天，這對於超級大國來說是難以接受的現實，以至於當年7月2日的英國《經濟學人》週刊甚至以“太空時代的終結”（TheendoftheSpaceAge）的封面文章評價此事。
為了繼續維持國際空間站，美國將合作目光投向了俄羅斯。起初，俄羅斯依舊延續“聯盟號”飛船的報價——2500萬美元/人左右，這一價格遠低於太空梭每次5.25億美元的發射費用。然而從2011年開始，俄羅斯趁機開始獅子大開口、坐地起價，這個價格就開始以“火箭般”的速度狂飆突進、極速飛昇，最終漲到了近期的8100萬美元/人的高點。
圖丨美國宇航員搭乘俄羅斯飛船前往國際空間站價格漲勢“喜人”（來源：NASA）
亡羊補牢，猶未遲也！吸取經驗教訓之後，美國人開始重新規劃路徑，在2014年，NASA就向SpaceX和波音（Boeing）授予了數十億美元的合同， 開發 用於運送宇航員往返空間站的商業宇宙飛船，以填補太空梭在2011年退役後留下的空白。而再往前追溯，在2009年啟動的“商業乘員開發”（CCDev）計劃中就可以看到這種商業載人航天的影子了。
第一輪“商業乘員開發”計劃於2010年2月啟動，目的是完成系統概念、關鍵技術的研發，5家公司分得5000萬美元訂單；
第二輪“商業乘員開發”計劃於2010年10月啟動，主要開展航天器和運載火箭的設計和成熟度研究，4家公司被授予3.162億美元的合同；
第三輪“商業乘員開發”計劃，也稱為“商業乘員綜合能力”（CCiCap）計劃於2012年2月啟動，目標是完成商業乘員運輸系統的綜合設計，包括航天器、運載火箭、地面運營和任務控制，SpaceX、波音和內華達山脈公司留到了這一局。
2013年11月19日，NASA釋出價值68億美元的“商業乘員運輸能力”（CCtCap）新合同的最終需求建議書，著重強調安全要求。
2014年9月，CCtCap合同落地，SpaceX公司獲得26億美元，波音公司獲得42億美元。依照合同，波音和SpaceX被要求通過5個認證階段：1、認證基線評審；2、設計認證評審；3、試飛就緒評審；4、執行就緒評審；5、認證評審。NASA根據兩家公司的階段完成情況支付款項。
北京時間2018年8月3號晚11點，NASA通過官方 視訊 直播公佈了搭乘SpaceX和波音公司飛船前往國際空間站的9人宇航員名單，其中包括8名NASA的宇航員和一名波音公司自己的宇航員，他們分別被分配到SpaceX和波音兩家公司，波音分得5人，SpaceX分得4人，將分別搭乘CST-100和載人龍飛船執行試飛和正式飛行兩批次任務。這也是從2011年太空梭退役之後美國首批從本土升空的宇航員。
圖丨9名宇航員（來源：NASA）
按照目前的計劃，SpaceX公司將於7月份發射第一艘有人的載人龍飛船，執行前往國際空間站的Demo-2任務，而波音公司的首次載人發射計劃不會早於八月份。在進度上，SpaceX略微領先於競爭對手波音。
圖丨SpaceX 載人龍飛船（左）與波音CST-100飛船（右）（來源：NASA）
但這並不意味著今天的這次發射成功之後，SpaceX接下來一切就都萬事大吉了。在這次飛行之後，SpaceX公司仍然必須進行一次飛船逃逸試驗，以確保在發射過程中出現緊急情況時，龍飛船能夠迅速脫離獵鷹9號火箭。
所以，龍飛船的首次載人飛行在7月進行的可能性極低。即使逃逸試驗也順利進行，SpaceX公司和NASA仍有許多工作要做。而根據多方訊息來源稱，NASA和SpaceX更傾向於在秋季或初冬進行首次載人飛行，2019年載人發射的可能性為50%或更低。選定參與Demo-2飛行計劃即首次載人測試的龍飛船成員BobBehnken就說，“我們還沒有為Demo-2任務做好準備。”
圖丨NASA宇航員 BobBehnken（來源：NASA）
之所以NASA和SpaceX都對接下來的飛行計劃慎之又慎，除了因為載人航天的安全性不可和貨物運輸同日而語之外，更重要的是SpaceX此前的確也有失手的不光彩記錄。2016年9月1日，SpaceX公司的一枚獵鷹9號火箭在發射臺上爆炸，爆炸完全摧毀了火箭和其運載物。
事後經過調查，SpaceX確認火箭第二節液氧罐中低溫氦氣系統的破裂，而且問題發生在燃料載入過程中。兩個月後，SpaceX宣佈他們已經改進氦氣加註方案，提高獵鷹9號的可靠性。
圖丨爆炸現場
而除了對獵鷹9號氦氣罐的擔憂，龍飛船的降落傘仍在測試中，可能會連帶著需要對飛船的推進器系統進行一些設計調整；對於龍飛船冷卻系統中氟利昂的洩漏檢測方法至今也不成熟，以至於空間站的工作人員必須攜帶全套氧氣面罩進入飛船；而更為關鍵的是，其它“未知的潛在隱患”很可能在無人飛行測試期間或飛船逃逸測試期間暴露出來。
“這是一次飛行測試，但我們也將其視為一次真正的任務，一次真正關鍵的任務，”NASA國際空間站專案經理KirkShireman在上週的一次吹風會上說，“為了確保這艘飛船堪用，我們還有很多東西需要學習和測試。”
圖丨龍飛船艙內（來源：SpaceX）
也正是由於這些不確定性，NASA一直在與俄羅斯商討購買額外的聯盟號飛船船票的備案，以確保如果出現進一步延誤，美國宇航員可以繼續進入空間站。
SpaceX與NASA塑造太空商業合作典範
其實，如果我們將視線從今天的這次發射本身移開，就會發現美國以NASA為代表的官方機構已經和以SpaceX為代表的商業公司形成了一種分工明確、富有成效的合作關係，而這才是比任何階段性成果都值得我們深思的成就。
2005年，NASA成立了商業乘員與貨物專案辦公室（C3PO），開始向商業企業招標，2006年NASA啟動了“商業軌道運輸服務”（COTS）計劃，在第一輪的商業貨物補給計劃中， SpaceX和軌道ATK就拔得頭籌，分別以龍飛船與獵鷹9號火箭、天鵝座飛船與安塔瑞斯火箭組合贏下了2015年前的12次和8次飛行任務。
圖丨繼貨運服務之後又有了載人合作
13年的合作關係一路走來，雙方的合作已經形成一種雙贏的局面。對於SpaceX公司來說，來自NASA的資金和技術使得該公司能夠加速開發世界級的獵鷹9號火箭，前往空間站的貨運訂單保障也為獵鷹9號的改進和可重複使用的火箭的實現提供了更多試錯的空間。
反過來，NASA也從合作中受益匪淺，SpaceX公司為NASA提供的貨運、載人和科學實驗服務的成本低於競爭對手，也遠低於NASA獨立開發這些能力的成本。
“如果我們按照NASA的方式來做，風格會更為保守，我們會首先考慮我們過去的經驗，”NASA載人航天中心主任BillGerstenmaier在談到商業載人計劃時說，“通過這種合作的方式，他們在推動我們以新的角度看待事物，我認為這真的很酷。”
圖丨1978年在美國宇航局工作的BillGerstenmaier（左）（來源：NASA）
但融合總不是一件容易的事情。NASA是一個龐大的官僚機構，習慣於按照自己的方式行事，他們憑藉資金和從事航天的經驗，可以告訴承包商應該如何做事。相比之下，SpaceX擁有更接近於矽谷的思維模式，較少受到歷史包袱和過時經驗的束縛。
這其中有一個很鮮明的例子。多年前，NASA的傳奇飛控指揮官GeneKranz在給他的回憶錄起名時選定了“FailureIs NotanOption”這個名字，以紀念從水星計劃到阿波羅計劃期間他在任務控制中心的日子。更重要的是，在“FailureIs NotanOption”這種思維方式指引下，他和團隊還成功的把阿波羅13號帶回了家，很顯然，“FailureIs NotanOption”已經快成了一種信仰。
然而，作為混跡於矽谷多年的連續創業者，馬斯克卻對這種思考方式嗤之以鼻，早在2005年、與NASA簽訂第一份合同之前，馬斯克就明確表達了自己對這種精神的蔑視：“這是一種愚蠢的想法，認為NASA不會選擇失敗。在我看來，失敗就是一種選擇，如果沒有失敗，就說明你的創新不夠。”
圖丨同一個舞臺，兩種風格
多年過去，隨著NASA和SpaceX在商業載人方面的合作，雙方的文化碰撞到了一起。然而面對人命攸關的載人航天來說，“FailureIs NotanOption”的精神似乎又值得被翻出來重新回味，畢竟NASA的主要目標是讓它的宇航員安全地進出國際空間站。
“我們正在做一些非常危險的事情，”Gerstenmaier說，“我們進行了複雜的設計，為的就是用成百上千噸推力的火箭把人類送入軌道，這可不是小事。SpaceX的人背景與我們不同，設計方法也與我們不同，但和一個工作方法不同的新夥伴一起解決相同的問題是很有趣的。”
在雙方磨合的過程中，NASA能夠為SpaceX做的事情之一，就是把它的一些操作經驗，以及對安全的重視帶到開發商業載人飛船的操作中。而SpaceX對此似乎也頗為接受。
“他們的督促讓我們可以腳踏實地，”SpaceX製造和飛行可靠性副總裁HansKoenigsmann說到，“我們有時會發生有關設計製造方面的衝突，然而，最終的結果還是將安全作為了首要考慮的事情。”
雙方對人的關注體現在每一個細節之中，將執行SpaceXDemo-2任務的兩名宇航員DougHurley和BobBehnken幾乎每週都代表NASA前往SpaceX的總部探討進度。“雙方當然有文化的差異和成長的煩惱，但令人驚訝的是，從某種意義上來說，這兩個組織可能並沒有做出改變，而是相互適應，各個子系統的總體都做的非常成功。”Hurley說。
而在這一來一往之間，我們也似乎從SpaceX的身上看到了曾經NASA的影子。“在某些方面，SpaceX可能會更類似於NASA在20世紀60年代的做法，當時我們正準備登月，”Hurley說，“當時的NASA要年輕得多，員工大多在20多歲。而現在SpaceX的員工平均年齡是29歲，他們就像20世紀60年代的NASA一樣，面對太空正摩拳擦掌、躍躍欲試。”