载人系统的无人试飞
公历2019年3月2日,美国国家航空航天局(NASA)与SpaceX公司开展载人龙飞船示范1号(Crew Dragon Demo-1)试飞。飞船没有搭载宇航员,任务是把发射、在轨运行和返回连成一次实际检验,为后续载人飞行准备。
当天美国东部标准时间02时49分,即协调世界时07时49分,猎鹰9号从佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台升空。SpaceX在肯尼迪第4发射控制室指挥火箭,在加利福尼亚州霍桑控制飞船;NASA休斯敦团队负责监视空间站运行。商业载人项目副经理兼本次发射经理史蒂夫·斯蒂奇参与统筹。
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假人与地面演练
舱内的“里普利”是一具装有传感器的人形试验装置,用来取得乘员可能经历的环境数据,另有一个用来显示失重的地球形毛绒玩具。飞船也送去超过400磅的乘员用品和设备,让试飞同时承担一次实际补给。
准备工作还包括联合模拟和发射日操作演练。工作人员带着代表性乘员、航天服及运输车辆,走过临射前流程,并演练通信和医疗分诊。“搜寻者”号回收船进行了海试;NASA与SpaceX人员则为飞行和回收配置联合控制台支持。
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接近、后退与对接
飞船绕地球18圈后抵达空间站附近。接近过程中,它先到距空间站约150米处,再后退到约180米,展示自动控制和机动能力;随后从约20米处开始最后对接。这样的往返动作把接近程序中的操纵能力放到真实飞行环境中检验。
3月3日05时51分东部标准时间,即10时51分协调世界时,飞船在“和谐”号舱前向端口完成软捕获,当时空间站位于新西兰以北的太平洋上空。使用的国际对接适配器早在2016年8月安装,此次才首次接待飞船。
随后06时02分完成硬对接,08时07分开启两艘航天器之间的舱门。空间站第58远征队的安妮·麦克莱恩、大卫·圣雅克和奥列格·科诺年科参与开舱。
离站与海上回收
3月8日02时32分东部标准时间,飞船脱离空间站;对应协调世界时07时32分。它结束了约五天的停靠,随后返回地球。08时45分东部标准时间,即13时45分协调世界时,返回舱溅落在佛罗里达州外海的大西洋,距卡纳维拉尔角约230英里。
SpaceX打捞返回舱,由回收船运往港口。飞行从2日发射到8日溅落,历时约六天;停靠时间只是其中一段。返回过程实际经历了再入、减速伞与主伞展开以及海面回收,地面团队由此把人员、硬件和程序联在一起检验。
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飞行数据与后续试验
NASA航空航天安全咨询小组在2019年度报告中,把Demo-1取得的资料归为研制验证与确认数据。它不仅检验飞船各阶段运行,也检验SpaceX与空间站团队的配合。数据仍要用于改进设计;无人试飞成功之后,载人试飞前还需完成构型调整及相应的鉴定工作。
后续工作包括飞行中逃逸试验和采用新式Mark 3主伞的降落伞测试。2019年4月,龙飞船在地面SuperDraco推进系统试车中损失,调查促成纠正措施和设计修改,随后重新完成静态点火。这个地面试验阶段与3月已完成的轨道飞行分别记录。
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