龙飞船回来了，它着陆的方式为什么一点不「马斯克」？

白色机壳，黑色铆钉，自带后工业主义朋克风的 SpaceX 载人龙飞船回来了。

SpaceX 的载人龙飞船成功溅落在墨西哥湾海面上 | NASA

两个月前的 5 月 30 日，鲍勃·本肯和道格拉斯·赫尔利，两位 NASA 宇航员成为了世界关注的焦点。他们搭乘 SpaceX 的载人龙飞船，从肯尼迪航天中心 39A 发射升空，经过 19 个小时的长途跋涉，顺利抵达国际空间站。

来自 NASA 商业载人航天项目（NASA Commercial Crew）的宇航员鲍勃·本肯和道格拉斯·赫尔利 | NASA

本肯跟赫尔利的主要职责，是进行任务代号为「Demo 2」的测试工作。从发射到空间站对接，再到乘坐返回舱返程，二人要对 SpaceX 载人航天系统，做全程监测。

当然，他们上天不光做相对枯燥的工作。本肯还完成了两次太空行走，更换了空间站外部的电池。

正在执行太空行走任务的鲍勃·本肯 | NASA         

赫尔利则在空间站的穹顶舱中，透过六扇明窗，用快门尽情抓拍湛蓝的地球。从白天到黑夜，他把照片上传到了 Twitter ，分享给了全世界。

道格拉斯·赫尔利在国际空间站拍摄的地球照片 | NASA         

两个月的太空漂泊无疑是漫长的。北京时间 8 月 2 日 7 时 35 分，本肯跟赫尔利操纵龙飞船与国际空间站分离。

载人龙飞船启动与国际空间站的脱离程序 | NASA

离开空间站后，龙飞船还要在轨道上绕行 18 个小时。之后，开启推进器，离开轨道冲入地球大气层，期间经历了高达 3500 华氏度的极端温度，飞船外部隔热板的安全性能受到了极大考验。

启程返回地球。这是测试中最危险的阶段任务之一，大约要经历 19 个小时的未知旅程。

假设天气状况不理想，NASA 和 SpaceX 会推迟载人龙飞船的脱轨点火。NASA 工作人员表示，载人龙飞船上的补给物资可维持三天。

幸运的是，两位宇航员乘坐的龙飞船顺利进入大气层，降落伞打开。北京时间 8 月 3 日 2 时 48 分，龙飞船在墨西哥湾成功溅落。

顺利溅落在墨西哥湾水域的载人龙飞船 | NASA

航天，安全比酷炫更重要

不同以往 SpaceX 火箭助推器回收过程中垂直着陆的惊艳，龙飞船采用的是最传统、最保守的飞船再入返回模式，即伞式海上溅落。

为什么一贯「喜欢冒险」的马斯克，会采用有悖于自己风格的保守方式来回收飞船呢？

要知道，这并非马斯克的本意。

在载人龙飞船最初的设计方案里，除了要满足可复用、可回收的基本原则，采用助推器软着陆返回的方式，也是飞船最亮眼的标配设计。这基本等同于猎鹰九号垂直着陆的技术原理和呈现效果。

载人龙飞船的原始设计是通过SuperDraco发动机点火，进行垂直着陆的。这是之前原型机测试点火的照片 | SpaceX

不过，就当 SpaceX 在 2017 年把引以为傲的设计方案递给 NASA 时，却遭到了对方的坚决抵制。因为载人龙飞船的这些新功能，如果集成在一起，不确定性因素太多了。

尽管龙飞船在推进悬浮、发射中止逃生、垂直着陆等多次测试都没有出现事故，但都未能消除 NASA 决策层的疑虑。

1986 年 1 月 28 日发射的航天飞机挑战者号，在升空后 73 秒爆炸解体 | NASA

和大多数人一样，他们认为技术革新相比载人航天的安全性来说，显然没那么重要。毕竟，NASA 被之前航天飞机的两次事故吓破了胆，不得不做保守派。

当然，SpaceX 同样看重保证宇航员的生命安全。助推器着陆原本是 SpaceX 为载人飞船登陆火星的最好方式，但它需要从安全角度对质量做出保证。SpaceX 最终转变了思维，取消了龙飞船助推器着陆的功能。

载人龙飞船的终版设计 Demo，取消了着陆架的设计，但依然保留了 SuperDraco 发动机的配置，用于发射时紧急逃逸功能的实现 | SpaceX

阉割后的载人龙飞船，虽依然保留着助推器，但砍掉了着陆架。取而代之的降落方案就是我们今天看到的海上伞降溅落和海上搜救。

飞船伞降溅落的返回过程，虽然在视觉上不及发射的场面震撼，但它远远超过了入轨发射时的难度。因为发射依靠的的猎鹰火箭，无论是运载能力还是可靠性，已在过去 3 年的高频发射中获得了认可。

而龙飞船的载人回收，还是头一回。它考验的不是火箭，而是飞船自身。

首先，载人龙飞船脱离轨道进入大气层时，会与空气摩擦产生巨大的热量，最高可达 3500 华氏度。这对飞船的防热系统是一项巨大的挑战，当然，这也是测试的其中一项。

其次，过载环境和振动环境对船上电气控制系统也是一种考验，高温将造成飞船与地球之间的通信中断，预计将持续约 6 分钟，因此飞船返回舱的再入角度必须要控制好。

脱离规定进入大气层，龙飞船的返回舱会与空气摩擦产生巨大的热量，最高可达 3500 华氏度 | SpaceX

以往，几乎所有的飞船都是在陆地着陆。龙飞船之所以不在陆地着陆，SpaceX 考虑到气象风场等测量偏差导致的着陆落点偏移较大的问题。在海上着陆显然不用担心地面人员安全性的问题。

航天不能总是一味地追求酷炫。虽然发动机反推垂直降落能提供极佳的落点精度，但代价是对反推发动机的可靠性要求很高，一旦出现问题后果不堪设想。

最后一考

事实上，「Demo 2」执行的任务不是单单的某项测试，而是看载人龙飞船从发射到回收的整体表现。尽管这艘飞船的完美升空得到了 NASA 的官方认可，但飞船从太空返回地球的路上，还有许多风险。

在溅落前，龙飞船要用降落伞对抗地球引力，以达到平稳着陆的目的。

它有两套锥管降落伞，在海拔 18000 英尺的高空展开，此时的飞行速度约为每小时 350 英里。当飞船位于 6000 英尺左右的高度时，飞行速度可以将至每小时 119 英里，然后四个主降落伞将全部展开，为飞船着陆最最后的减速。

考虑到飞船降落角度可能带来的着陆点偏移，官方给出的降落地点，分别是彭萨科拉、坦帕、塔拉哈西、巴拿马城、卡纳维拉尔角、代托纳和杰克逊维尔这 7 个佛罗里达海岸附近的区域。

在龙飞船与国际空间站分离前的 6 小时，SpaceX 和 NASA 根据具体情况共同决定了本次首选溅落区为彭萨克拉。

救援船「Go Navigator」很早就开往可能溅落的水域 | NASA

SpaceX 的工作人员已先前抵达这七个降落地点，并派出两艘救援船「搜寻者」(Go Searcher) 和「领航员」(Go Navigator) 在佛罗里达海岸附近的墨西哥湾和大西洋海域进行搜救。

这两艘飞船上有 40 多名来自 SpaceX 和 NASA 的飞船工程师、水上回收专家、医疗专业人员、飞船船员、NASA 货运专家以及其他协助回收工作的人员。

最终，龙飞船在北京时间 8 月 3 日 2 点 48 分溅落墨西哥湾。两位飞行员称「目前很好」。

龙飞船返回舱被打捞至救援船的甲板上 | NASA

溅落发生后，搭载 SpaceX 人员的两艘救援船立即从主回收船上撤离。第一艘船主要负责检查太空舱的完整性，并测试龙飞船周围区域是否存在自燃推进剂蒸汽。一旦清理完毕，船上的人员开始为打捞飞船做准备。第二艘快船负责回收已经从太空舱脱离并在水中的降落伞。

此时，主回收船可以进入并开始将龙飞船的船员舱吊到主甲板上。一旦返回舱进入主回收船，它先是被转移到一个稳定的位置，以便打开舱门，等待医务人员进行初步检查，并协助本肯和赫尔利离开飞船。

工作人员打开舱门，将两位宇航员小心翼翼从返回舱中挪出 | NASA

从飞船溅落到宇航员出舱，整个过程持续了一个多小时。北京时间 8 月 3 日 4 点整，龙飞船舱门打开，两位宇航员出舱。

离开龙飞船太空舱后，本肯和赫尔利将立即被送往回收船上的医疗区进行初步评估。这一程序跟乘坐联盟号的宇航员返回地球的方式类似。

经过初步的医疗检查后，本肯和赫尔利将立即搭乘直升机前往肯尼迪航天中心医院，接受全套的医疗服务，最后回到德州休斯顿的约翰逊航天中心。

         宇航员本肯和赫尔利在龙飞船「进取号」（Endeavour）舱门打开后，微笑着对着镜头竖起了大拇指 | NASA

与此同时，龙飞船将被送回 SpaceX 公司位于佛罗里达州的 Dragon Lair 接受检查和处理。SpaceX 的团队将对本次测试飞行中龙飞船的各项数据和功能表现进行评估，以完成 NASA 商业载人航天（NASA Commercial Crew）以及国际空间站项目对执行任务的飞行系统的认证。

至此，龙飞船 Demo-1 的全部任务总算圆满谢幕了。

         停泊在国际空间站的龙飞船 | NASA

SpaceX 向 NASA 证明了载人龙飞船完全有能力，作为运送美国宇航员往返于地球与国际空间站的常规运输工具。

用于执行「Crew-1」任务的 SpaceX 猎鹰9 火箭一级助推器已经在 2020 年 7 月 14 日抵达肯尼迪航天中心 | SpaceX

接下来，SpaceX 将为即将到来的正式任务——「Crew-1」做准备。具体任务执行前，SpaceX 需要获得 NASA 的正式授权认证。

成功的话，下一次正式飞行任务将由指挥官 Michael Hopkins, 飞行员 Victor Glover，任务专家 Shannon Walker 这三位来自 NASA 的宇航员，以及来自日本宇宙航空研究开发机构 JAXA 的任务专家野口聪一组成。

正式任务的代号为 Crew-1，将依然从肯尼迪航天中心的 39A 发射台启程，四位机组成员预计会在国际空间站逗留 6 个月的时间。

目前，官方尚未给出下次发射的确切时间，因为完成认证大约需要六周的时间，初步预计至少要等到 9 月底。

不过现在，NASA 和 SpaceX 的工作人员应该先开瓶香槟，干了这杯庆功酒。

51 年前的今天，阿波罗 11 号溅落，从月球成功返回。而 45 年前的今天，Apollo-Soyuz 测试项目的飞船溅落，这也是 Apollo 系列飞船的最后一次飞行。

时隔 45 年，载人飞船重回美国本土 | NASA         

历史仍在继续创造中。

题图来源：视觉中国

责任编辑：于本一

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