从试飞转入长期乘组轮换

SpaceX载人1号(Crew-1)是美国国家航空航天局(NASA)商业载人计划中,载人龙飞船完成系统认证后的首次正式乘组轮换任务。它把四名航天员送往国际空间站,并让同一艘飞船在那里长期待命,最后载他们返回地球。任务既要提供人员运输,也要验证持续数月驻留、交接和回收的运行能力。

此前,NASA与SpaceX已进行发射台逃逸、无人交会对接、飞行中逃逸以及载人示范2号试飞。2020年11月10日,NASA完成载人认证文件签署,认证对象包括载人龙飞船、猎鹰9号火箭及相关地面系统。Crew-1接续这一经过试验与数据审查的运输系统,开始承担正式的空间站乘组运输。

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四人乘组与两地任务控制

乘组由指令长迈克尔·霍普金斯、驾驶员维克托·格洛弗,以及任务专家香农·沃克和野口聪一组成。前三人来自NASA,野口来自日本宇宙航空研究开发机构。霍普金斯负责各飞行阶段,格洛弗监控飞船系统和性能,两名任务专家协助监视时间表、遥测与消耗品。

执行飞行的载人龙飞船被命名为“坚韧”号(Resilience)。SpaceX在加利福尼亚州霍桑的任务控制中心指挥飞船,NASA在休斯敦约翰逊航天中心监控空间站运行。NASA商业载人计划经理史蒂夫·斯蒂奇负责的项目团队,则把商业运输服务与空间站的乘员需求衔接起来。

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夜间发射与自动交会对接

2020年11月15日美国东部标准时间19时27分,猎鹰9号从佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台升空;换成协调世界时,已是11月16日00时27分。飞船约在发射12分钟后进入轨道,随后继续追赶国际空间站。

11月16日东部标准时间23时01分,即11月17日协调世界时04时01分,“坚韧”号与空间站“和谐”节点舱前向端口对接,距发射约27小时。四人随后加入已经在站的凯特·鲁宾斯、谢尔盖·雷日科夫和谢尔盖·库德-斯韦尔奇科夫。常驻乘组规模由原先的六人模式扩大到七人,使空间站能够安排更多研究工作时间。

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研究、摄影与站外维护

这次任务的研究工作分布在多套空间站设施中。乘组参与蛋白质晶体生长研究和机器人助手技术演示,在先进植物生长舱及Veggie设施内培育作物,也测试半导体晶体制造方法。他们还为乘员地球观测项目拍摄数百张照片,提供观察地表变化与自然灾害的影像材料。

乘组运输同时带来新的实验设备。发射时装载的研究项目包括考察优化膳食与航天员健康关系的Food Physiology,以及学生设计的Genes in Space-7。后者关注太空飞行与脑功能的关系。

2021年初,Crew-1成员参与五次出舱活动。格洛弗参加四次,其中三次与霍普金斯搭档;野口与鲁宾斯共同出舱。工作包括连接巴托洛梅奥外部科学平台的电缆、为太阳翼升级作准备,以及维护空间站冷却系统。

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移动端口,为下一班乘组留出位置

2021年4月5日,四人全部进入“坚韧”号,飞船从“和谐”节点舱的前向端口移到朝向太空的天顶端口。4月24日,Crew-2乘组抵达空出的前向端口,“坚韧”号与“奋进”号载人龙飞船同时停靠,前后两班人员得以直接交接。

这项操作把一次长期驻留与下一次运输连接起来。斯蒂奇在2022年的正式项目简报中,把四人满员飞行、端口转移、直接乘组交接和夜间回收列为Crew-1带来的运行经验。飞船完成往返运输,并参加空间站泊位与乘组轮换的连续安排。

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脱离空间站与墨西哥湾溅落

5月1日东部夏令时间20时35分,即5月2日协调世界时00时35分,“坚韧”号脱离空间站,经过离站机动返回地球。5月2日东部夏令时间02时56分,飞船在佛罗里达州巴拿马城外海的墨西哥湾借助降落伞溅落;对应协调世界时为06时56分。SpaceX的GO Navigator回收船接收了飞船与乘员。

NASA任务结束通报按日统计,四人在轨168天,其中167天在空间站,绕地球2688圈。这也是美国载人飞船自1968年阿波罗8号以来首次夜间海上溅落。回收后,SpaceX把飞船送回佛罗里达设施检查,并继续分析整个飞行期间的数据与性能,为后续定期运输积累依据。

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