SpaceX北极星黎明任务:人类首次商业太空行走倒计时!
SpaceX北极星黎明任务:人类首次商业太空行走倒计时!
2024年9月10日,美国太空探索技术公司(SpaceX)成功发射“北极星黎明”号,开启了人类商业太空探索的新篇章。此次任务不仅实现了多项历史性的突破,更为未来商业航天的发展奠定了重要基础。
创纪录的太空之旅
“北极星黎明”号搭载了4名美国公民,从位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。此次任务创造了两个重要的历史记录:一是实现了人类自1972年阿波罗17号登月以来飞离地球的最远距离;二是将进行人类首次商业太空行走。
此次“上天”的4名机组人员包括亿万富翁贾里德·艾萨克曼、飞行员斯科特·波蒂特,以及两名SpaceX工程师安娜·梅农和莎拉·吉利斯。据报道,艾萨克曼与SpaceX共同资助了此次任务。
探索未知的科学实验
机组人员将搭乘SpaceX“龙”飞船进入椭圆轨道,飞行至初始最大高度(远地点)约1200公里,他们将在此度过在太空中的第一天。经过几圈轨道飞行后,“龙”飞船将把远地点提升至最大高度1400公里。正如艾萨克曼所说,他们将到达人类50多年来从未到过的高度。
“北极星黎明”号将穿越南大西洋异常区,那里的电子和高能质子浓度非常高,范艾伦辐射带在此凹陷至距地面200公里。在这里待5天所受的辐射剂量,相当于在国际空间站待3个月所受的辐射剂量。不过,在此过程中,机组人员会使用辐射监测器和徽章记录他们所受的辐射剂量,重点分析深空辐射环境对人体的影响。利用这些数据和生物样本,科学家希望能测试减少太空飞行期间骨质和肌肉流失的工具。此外,机组人员还将进行一系列其他健康研究,包括测量血液中的气泡以研究减压病。在返回地球之前,4人将集中精力进行大约40项科学实验。
开创性的商业太空行走
在为期5天的任务中,第三天的太空行走最受关注,这是“北极星黎明”的核心任务,也将是首次商业太空行走。据报道,由于飞船内外安装了很多摄像头,届时将对太空行走的全过程进行现场直播。
艾萨克曼说,他明白太空行走的风险,这意味着他和同伴将“被死亡包围”,为此他们进行了大量训练。按计划,艾萨克曼和吉利斯将进行这次太空出舱行走。他们二人将轮流完全离开“龙”飞船,并通过连接在飞船上的长软管获得生命支持。波蒂特和梅农则留在飞船舱内进行支援。由于“龙”飞船上没有气闸舱,因此,4名机组人员都将暴露于太空真空环境中。
此次太空行走任务中,SpaceX新研制的舱外宇航服将接受首次考验。这些新宇航服采用了增强热控材料和技术,有助于保护穿着者免受太空恶劣且快速变化的环境影响。
商业太空行走的技术挑战
尽管SpaceX的这套宇航服非常美观,但并非真正意义上的EVA宇航服。它缺乏独立的环境控制与生命保障系统。目前这套宇航服仅通过一条“脐带”与舱内设施相连,导致宇航员无法长时间出舱。不管是在轨道上,还是在其他星球的表面,宇航员只有身着具备独立的环境控制与生命保障系统的宇航服,才能真正在太空“漫步”。此外,由于没有配备液冷服,这套宇航服的散热能力有限,难以适应宇航员长时间出舱活动的散热需求,“这套宇航服更适合太空旅游。”
商业航天的未来展望
“北极星黎明”任务的成功为商业航天领域带来了新的机遇。普通民众能够完成太空行走,意味着在太空中修复科学设备有了更多选择。2022年,艾萨克曼向NASA提议,借助SpaceX公司的载人任务,将哈勃空间望远镜重新送入更高轨道,以延长其寿命。虽然NASA当时拒绝了这一提议,但随着商业太空行走技术的成熟,未来商业公司执行此类任务的可能性正在增加。
此外,商业载人航天飞行也有助更深入了解这种飞行对人体健康的影响。在“北极星黎明”任务中,科研团队将分析从任务成员身上采集的DNA、RNA及其他生物样本,研究暴露于太空辐射对其身体的影响。加拿大卡尔加里大学研究微重力对骨骼健康影响的运动学家李·加贝尔团队将在任务成员返回地球后,对其手腕和脚踝进行高分辨率X射线成像,以测量执行任务期间,微重力对他们骨骼结构的影响。还有几项研究将通过该任务更好地了解与太空飞行相关的神经—眼部综合征(SANS)。
马斯克的太空探索愿景
SpaceX公司创始人埃隆·马斯克一直致力于推动人类向太空移民的愿景。他计划在两年内将五艘宇宙飞船送上火星,并在2028年前启动载人任务。马斯克曾表示,他希望在未来的20年内,在火星上建立起一个能够自给自足的殖民地。
然而,这一雄心勃勃的计划也面临着诸多挑战。马斯克担心政府官僚机构的限制可能阻碍Starship计划的进展。此外,商业太空探索的安全性和成本问题也需要进一步解决。尽管如此,“北极星黎明”任务的成功无疑为商业航天领域注入了新的动力,预示着人类探索太空的新时代即将到来。