把载人运输系统完整飞一遍
载人龙飞船示范2号(Demo-2)是美国国家航空航天局(NASA)商业载人计划中的飞行试验,由太空探索技术公司(SpaceX)提供猎鹰9号火箭、载人龙飞船和相应运行系统。任务把发射、在轨飞行、空间站对接、再入及海上回收串成一条完整的验证流程,为常态化乘员运输积累依据。
道格拉斯·赫尔利担任飞船指令长,罗伯特·贝恩肯担任联合操作指令长,负责交会、对接与离站等操作。试验项目包括人工操纵、生命保障、控制面板、热防护和降落伞,以及停靠时的应急避难构型、设备收纳、航天服穿脱和居住条件。飞船需要适合乘员操作,也需要同地面控制和回收队伍共同工作。
载人前的逃逸与回收试验
商业载人系统经过制造、资格鉴定和无人飞行试验,才进入带人验证阶段。NASA在2020年5月向顾问委员会报告,硬件测试与认证材料审查仍在推进;人员也在训练和试验中向研制团队反馈使用经验。载人飞行的准备同时涉及机器性能和操作程序。
2020年1月19日,SpaceX在肯尼迪航天中心39A发射台实施上升段逃逸试验。约起飞84秒后触发逃逸,超级天龙座发动机使飞船脱离运载火箭,随后由天龙座推进器调整姿态,展开Mark 3降落伞并溅落。国防部救援人员还模拟了乘员救援,整套流程的经验被用于示范2号准备。
参考:[1]
2020年5月的发射与对接
2020年5月30日美国东部夏令时15时22分,赫尔利和贝恩肯乘猎鹰9号从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空。这是航天飞机退役后,美国再次从本土发射宇航员入轨。进入轨道后,两人将飞船命名为“奋进”号,纪念各自第一次乘坐的航天飞机。
约19小时后,飞船于5月31日自动对接国际空间站“和谐”号节点舱前端接口。两位宇航员加入第63长期考察组,与指令长克里斯·卡西迪以及俄罗斯宇航员阿纳托利·伊万尼申、伊万·瓦格纳共同工作。到达空间站也让飞船进入持续停靠和支持乘员活动的检验环境。
62天停驻中的科学与维护
赫尔利和贝恩肯在空间站停留62天,参加科学实验、维护和公共交流活动。总统航空航天年度报告记载,两人给在轨研究增加了超过100小时的工作,并支持四次太空行走。额外乘员带来的工作时间,对维持空间站实验和设施运行都有实际作用。
贝恩肯与卡西迪共同执行四次舱外活动,在空间站桁架最右侧为两个供电通道更换锂离子电池,同时敷设电源线及以太网线。他们还移除太阳能电池阵列发射前地面处理使用的固定件,安装机器人作业相关储存设施,并为后续商业气闸到来拆除部分屏蔽板和覆盖物。
溅落与任务结束
结束停靠后,奋进号自动离开空间站,完成再入。8月2日美国东部夏令时14时48分,也就是溅落地附近的中部夏令时13时48分,飞船在墨西哥湾彭萨科拉近海降落,随后由SpaceX回收。两位宇航员返回岸上后飞往休斯敦。
这次飞行共持续约64天,完成1024圈地球轨道飞行。空间站停驻62天与全任务约64天分别涵盖不同阶段。返回舱被运往佛罗里达的处理设施,接受检查;全程数据则交由团队分析,以评估火箭、飞船、地面系统以及对接、溅落和回收作业。
飞行数据带来的具体改进
2020年10月1日,NASA航天安全顾问小组公开会议报告确认,示范2号的运行试验和任务成功目标均已达到,供电、推进、生命保障、热控等系统表现符合预期。飞后审查也找到了需要改进的细部。
其中,飞船热盾与非加压货舱连接区域的烧蚀比设计人员希望的程度更大。修改后的方案已在艾姆斯研究中心的电弧加热试验设施接受测试。减速伞的展开高度低于预期,但仍处于许可范围;SpaceX据此调整全球定位系统高度与气压高度在展开逻辑中的使用。回收时聚集的休闲船只,也促使NASA、海岸警卫队和SpaceX加强回收海域的警示与协调。
参考:[4]