葛健在亞特蘭蒂斯號航天飛機前留影。葛健提供
葛健在亞特蘭蒂斯號航天飛機前留影。葛健提供

2020年5月30日,馬斯克(Elon Musk)的Space X龍飛船載兩名宇航員和一隻恐龍玩偶發射成功,實現人類有史以來私營企業首次將載人飛船發送到太空軌道。飛行19個小時以後,載人龍飛船與國際空間站成功對接,正式開啟全球商業載人太空飛行的新時代。

美國著名華裔天文學家,佛羅里達大學天文系教授葛健高度肯定Space X龍飛船發射的歷史意義,認為此前美國,俄羅斯(前蘇聯)和中國是舉國家之力發展太空項目,但馬斯克私營的Space X以其個人意志力和不懈的追求將載人飛船送上天,這是人類的又一壯舉,馬斯克開創了太空技術發展的商業時代。依照這樣的操作方向,人類實現外太空旅行,發展空間商務的夢想為時不遠。他表示,商業化的太空旅行將是激動人心的。

葛健介紹,龍飛船發射成功,意味著Space X成為首個掌握載人飛船和發射能力的私營公司。他表示,載人太空發射項目是航太技術中難度最高的任務。此次執行飛行任務的是兩名資深宇航員貝恩肯(Bob Behnken)和赫萊(Doug Hurley),兩人都有開過航天飛機的經驗。Space X創新研製的龍飛船技術先進,空間寬敞,可以承載7人。飛船在與國際空間站對接以後,直到約1-3個月後完好返回地球,本次任務才算最終完成。而此前,全球僅有美國,俄羅斯(前蘇聯)和中國等國家推動載人太空項目,將人類送出地球。

美國自2011年7月21日亞特蘭蒂斯號航天飛機安全著陸,30年航太時代歷史結束後,近10年未有載人發射能力。馬斯克的Space X龍飛船發射,將美國重新帶回具備載人發射能力國家的行列。可以說,繼阿波羅任務和航天飛機時代之後,Space X接過了美國載人太空飛行的任務。

葛健解釋,私營航太企業與國家太空項目不同,必須以營利為目的才得以生存,所以盡可能降低成本,以往NASA項目一次性使用的火箭返回艙和飛船軌道艙,Space X已經實現了火箭的重複使用,現在嘗試載人飛船的重複使用,以大大降低載人發射的成本。所以,龍飛船的創新設計,材料使用等顛覆以往的火箭設計製造。返回艙和軌道艙追求可重複使用和大空間為基本,內部設備高科技功能,包括可觸屏操作。新一代載人龍飛船首次正式投入使用,宇航員和太空遊客可以更舒服來往地球與空間站。

龍飛船顛覆性設計

為了實現可重複使用的目標,葛健介紹,龍飛船顛覆性的設計包括拋棄以往載人火箭慣常配備的逃生塔,因為在發射出現意外時,逃生塔發動機迅速啟動,其自帶逃逸系統帶宇航員逃離事故現場,最後通過降落傘回到地面。否則,逃生塔通常在發射2分鐘左右就被拋離,以減輕重量。但Space X新一代龍飛船讓飛船本身兼具自主逃生的功能,飛船升到一定高度出現險情,飛船可利用自身的變軌發動機撤離。這樣,不測之時也能保全飛船。

同時,載人龍飛船重新設計配備了可更換的隔熱罩,實現了模塊化更換,使隔熱罩重複使用也成為可能。但以往飛船進入大氣層時,必須借助隔熱罩摩擦減速燒盡降溫。所有這些都大大降低火箭的造價成本。成本降低則空間旅行商業化成為可能。

葛健表示,越來越多人對太空旅行充滿嚮往,很多人有能力也願意付高昂費用去外太空旅行。但是按以前的火箭造價,太空旅行需花費幾千萬美金才能達成心願。最終實現商業化運營,取決於安全度和可負擔的價格,Space X的操作是正確的方向,作為私人企業,如果不能盈利將無以繼續,必須考慮價格,降低成本。所以他們為此做了很多的改進,最重要的一項還是回收,再使用。馬斯克的理念,一切都可以重複使用,也不需要重新設計。這樣一來,更多人可以負擔外太空旅行的費用,未來去太空渡假,遨遊太空一星期,或去月球度蜜月,去適合人類居住的火星定居會成為吸引人類的商機。

葛健表示,其整個設計思路創新,與NASA以前的不同。太空服也不像以前臃腫不便,觸屏操作,等都採用更先進的辦法。同樣的火箭飛船,NASA可能要花費50倍的價格費用。最主要的區別,Musk的信條:接受失敗,但不放棄,失敗才可能創新。

他認為,重複使用,火箭飛船重複經過磨合使用或許狀態更好,反而不容易出問題。觀念的改變,是Musk成功的重要因素。