波音飞船惊天成功着陆背后故事

发表时间: 2024-09-07 12:08

波音星际客机飞船(Starliner)居然成功着陆了,回击了各方对它的广泛质疑!北京时间9月7日早晨6点04分,波音飞船脱离了国际空间站,踏上了返程之旅。星际客机是空船返回,里面没有宇航员,这是NASA和波音犹豫再三才确定的方案,本质上就是不敢冒险。

从NASA公布的视频来看,星际客机与空间站的分离过程还是挺丝滑的,能够清晰地看到飞船对接口的内部结构。在这之后还出现了插曲:波音对飞船的12个RCS姿控发动机进行了测试,结果还是有1个存在问题。不过一台发动机的问题不至于影响返回过程。

在北京时间中午11点20分左右,波音飞船在太平洋东部上空启动了服务舱主发动机,开始离轨。飞船不断减速,高度也持续下降,随后乘员舱(返回舱)与服务舱分离,并在不久之后进入大气层,与空气发生剧烈碰撞和摩擦。此时飞船表面的温度高达1650℃,形成了黑障。

当下降到距离地面25~30公里时,黑障消失。在距地面9公里处,星际客机抛掉了头部隔热罩,先打开了2具减速伞,再打开3具主伞,之后抛掉防热大底。当距离地面只有0.9公里时,飞船底部的6个缓冲气囊开始充气,最终在美国新墨西哥州的白沙导弹靶场成功着陆,时间是北京时间12点01分。

这是美国飞船罕见的陆地着陆,以往他们多采用海上溅落的方式。波音飞船在设计上可以采用多种着陆方式,如果选择海上溅落,飞船将无法重复使用。如果在陆地着陆的话,返回舱下部有多个气囊可进行缓冲,在适当修复之后还可继续进行下一次发射,这与我国的新一代载人飞船是类似的。

波音飞船成功着陆,这对美国本来应该是件喜大普奔的事,然而却并没有那么简单,各方心情都比较复杂。对于波音来说,算是大大地松了一口气,从此可以挺起腰板,说飞船实际上没太大问题了。对NASA来说,这个结果差强人意,既在最大程度上保证了宇航员的安全,又没有让波音太丢脸,可以接受。当然,大量的网友没有吃到瓜,心情还是比较微妙的。

但最苦恼和不甘的,恐怕就是仍然滞留的国际空间站的2名美国宇航员了。因为假如他们按原计划坐这艘飞船回来,现在这个时候已经站在地球的土地上了。但如今却只能在太空中一直等,到明年2月才能返回,意外“喜提”了一次长达8个月的超长太空差旅。

他们分别是布奇·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯,两人都快到退休年龄了,本来打算上一次天后就回家安享天伦之乐。没想到由于波音飞船不靠谱的故障,原定10多天的太空之旅一下子变成了几个月,返回时间遥遥无期。在NASA和波音还没定下来最终方案,即是否要他们乘坐星际客机返回的那段时间里,这两位宇航员心里肯定相当忐忑不安。

假如乘坐原飞船返回,确实能早点儿回家,但是风险太大了,弄不好要粉身碎骨,这心理压力太大了。波音飞船之前遇到的问题不是一般的问题,而且也不止一个问题。在6月5日发射前就故障不断,最开始是5月6日发现宇宙神5火箭的半人马座上面级出现阀门故障,被迫更换新阀门,发射也中止了。

然后又发现飞船服务舱的一个推进器出现氦气泄漏,后来确认推进器氦气管路的法兰密封件存在 设计缺陷。但波音判断泄漏量轻微,不影响发射。但接下来在6月1日原定发射时间之前3分50秒,地面计算机发射序列器出现故障,发射再次被迫中止。

直到6月5日,波音飞船终于发射了,大家都以为这次终于能修成正果,不料更大的麻烦却在后面!进入太空之后,飞船再次出现氦气泄漏,加上发射前发现的漏点,以及对接后又发现的2处,一共出现了5处泄漏。虽然波音工程师一再宣称氦气是够用的,漏一些没关系,但人们还是报以怀疑的态度。

毕竟氦气对飞船来说太重要了,是用来给推进剂贮箱增压的。飞船发动机大多使用挤压循环,需要用高压氦气把推进剂压进燃烧室。如果氦气泄漏过多,压力不足,发动机就无法启动和工作了,这可是了不得的大事。

不料说曹操曹操就到:在飞船即将与国际空间站对接之时,果然就出现了发动机“罢工”事件。波音飞船上的5台RCS姿控发动机突然失效,无法实施自动对接。还好这两位大龄宇航员经验丰富,在地面指挥下重启了5台发动机中的4台,通过手动操作完成了与国际空间站的对接,总算是暂时安全了。

但接下来的3个月,2名宇航员却是无比煎熬。波音飞船的问题迟迟无法确认,虽然进行了大量的地面模拟,但NASA一直不能确定飞船能够安全地载人返回地球,返程时间也就一拖再拖。这也难怪NASA下不了决心,虽然波音一再声称返程载人没问题,但再入大气层可不比发射,风险性非常高。

飞船再入时对速度和姿态的要求是很苛刻的。为了对抗与空气摩擦产生的高热,飞船必须保持合适的姿态,以防热大底朝向前方,并且还要形成一定的升力,即“半弹道式”再入,这样才能减缓压力,并且精确地落在预定着陆地点。如果波音飞船因为氦气泄漏和发动机问题,在关键的减速离轨过程中再次出现罢工现象,那可就有可能船毁人亡了。

2003年的哥伦比亚号航天飞机,就是因为在发射时一块防热瓦脱落,结果在返程再入时轰然解体,造成7名宇航员遇难,也宣判了美国航天飞机计划的死刑。再加上波音现在名声不好,制造的飞机总出问题,NASA现任局长尼尔森可不想晚节不保,因此迟迟不肯批准波音的载人返回方案,最终还是在8月25日决定让星际客机空船返回。

但这可就牺牲了那2位宇航员的个人时间了。为了接回他们,NASA选择了SpaceX的载人龙飞船,就是原定要执行Crew-9任务的那一艘。这艘龙飞船本来要送4个人去国际空间站,现在直接减掉2人,只带两个人上天,空出两个座位。然后Crew-9飞船要一直在国际空间站呆到明年2月,才能带着2名滞留宇航员返回地球。

为何不能提前回来呢?因为国际空间站的轮换计划是早就定好了的,如果提前接回滞留宇航员,就会打乱这些计划。比如这两人如果乘坐目前停泊在空间站的Crew-8龙飞船,就会挤占另外2名宇航员的座位,导致别人回不了家。让他们坐俄罗斯的联盟MS-25,也会存在同样的问题。而且美俄现在关系交恶,让俄罗斯人接回美国宇航员,绝对会狮子大开口要个天价。

于是2名宇航员就只能在空间站里继续等了。现在波音飞船空船返回,如果返回过程出了问题,飞船爆炸了,那么他们恐怕会庆幸自己没乘坐。但现在飞船没问题,顺利落到了地面上,2人的心态恐怕也会复杂起来:如果信了波音的承诺,现在已经回家,就不用再在空间站白白等上半年了。

但实际上不能这样假设。载人飞船返回是件人命关天的事,必须尽可能做到万无一失。如果在返回过程中再次造成宇航员死亡,那将是对美国载人航天的又一次极重大的打击,多少人要掉乌纱帽。虽然波音初步推断飞船发动机没有问题,之前的故障是因为软件漏洞,但谁也不敢保证在返程时不会再现这些故障。

因此,让波音飞船空船返回,对NASA来说是最保险的方案。布奇·威尔莫尔和苏尼·威廉姆斯也就不用太纠结了,说不定还能多拿很多出差补贴呢。