波音公司计划于近期,重新开启第二轮轨道飞行测试任务,主要目标就是对该公司研制生产的CST-100 Starliner宇宙飞船再次进行无人飞行测试,以验证飞行中的各项仪器和飞船的整体性能,从而为推迟到明年夏天执行载人任务去往国际空间站奠定基础。

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美国目前开展载人航天的主要工具

美国和前苏联是人类开启载人航天事业序幕的传统航天强国,但是随着前苏联的解体,在载人航天方面,美国几十年来始终处于领跑地位,无论是上世纪60年代末70年代初的载人登月任务,还是国际空间站的建造和后续运营上,是目前为止将宇航员送上太空人数最多的国家。

之所以在这段时间美国的载人航天事业发展迅速,除了比较雄厚的科技力量作为支撑之外,还有两个方面的重要原因,一个是“土星五号”大运力火箭,另一个则是在“土星五号”之后作为继任者的大型航天飞机。

在2011年之前,美国依靠大型航天飞机“亚特兰蒂斯”号,执行了多次载人航天任务,然而由于成本和安全性问题的持续影响,自从2011年开始,美国的航天飞机载人计划彻底关闭,此后数年时间里,还没有“像样”的继任者。这段时间,美国在载人航天领域的优势,正在逐步地减弱,后续则大有被俄罗斯和中国赶超之势。

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拿国际空间站为目的地的载人航天来说,从2011年之后的数年时间里,美国一直依赖俄罗斯的联盟号宇宙飞船运送宇航员往返国际空间站,最近一次利用联盟号飞船进行载人飞行的任务,是今年3月份从国际空间站上接回3名宇航员,其中包括打破美国一次性太空驻留时间最长的美国宇航员-马克·范德·黑。

但是,随着最新国际形势的发展,俄罗斯方面撤销了联盟号宇宙飞船在很多国际合作方面作为“交通工具”的项目,其中就包括运送美国和其他一些西方国家宇航员往返国际空间站。这让美国一时很头疼,从美国NASA的相关载人航天计划内容看,目前他们所依赖的载人航天工具,只能由美国本土公司研发的大型飞船来实现,从目前看只有SpaceX公司的龙飞船、波音公司的大型宇宙飞船还能“堪当大任”。

波音公司的“苦恼”

美国SpaceX这几年在太空探测领域方面可谓做得“风生水起”,无论是星链计划的实施,还是火箭回收技术的突破,还有利用龙飞船执行了2次运送宇航员往返国际空间站的成功案例,都使得在载人航天方面遥遥领先于波音公司。

今年2月,美国航天局又与SpaceX公司签订了三次载人龙飞船的任务合同,此后不久,SpaceX公司对外宣布将不再生产龙飞船,而是选择用多次回收的“旧飞船”来完成NASA交给的载人飞行任务,从SpaceX公司来说,由于缺乏了有力的竞争对手,所以在一方面控制发射总成本的同时,所有的报价都可以由自己来提,哪性是“狮子大开口”,美国NASA也不得不面对,这当然是NASA所不想看到的。

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因此,波音公司的大型宇宙飞船的研发,对于NASA开展合作上的平衡、压缩预算、提高话语权具有重要作用。只不过波音公司近年来太不争气了,在大推力火箭的研发和测试上,投入显得太少,以往好不容易等到测试,结果也都没有成功,感觉“底气”很不足,这既是波音公司的“苦恼”,同时也让NASA很无奈。

波音公司前两次飞船测试都以失败告终

波音公司执行第一次飞行测试任务,时间是2019年12月,虽然飞行器最终抵达了预定轨道,但是由于软件方面的故障,使得推进器“喷火”的时间没有掌握好,从而偏离了与国际空间站会合的最佳时机,试验没有成功。不过,唯一值得庆幸的是,飞船在发射两天之后完好无损地降落到地面。

第二次飞行测试时间原计划于2021年8月份举行,准备将 181 公斤的货物(包括一些科学实验设备和一个测试假人)运送到国际空间站。但是这次发射活动没有最终如期实现,主要原因是飞行器的 13 个阀门(用于运输飞行所需的关键推进剂)未能按设计打开,由于无法在现场诊断或修复问题,该飞行器被送回肯尼迪航天中心的波音工厂进行更深入的测试。这次发射试验可以说是完完全全地失败了。

美国NASA对第三次测试飞行大抱希望

5月17日,美国宇航局召开了波音“星际客机”飞船第三次测试飞行前的新闻发布会,向外界公布了发射前火箭和飞行器的状态,经过检查所有系统看起来都非常好。正如美国NASA所期望的那样,这次旅行将测试航天器安全进出国际空间站的能力——在过去的测试遇到波音自项目启动以来经历的一系列技术复杂性之后,这将是一项重大成就,美国宇航局和波音公司的专家都对第三次测试寄予厚望。

按照既定计划,该飞船将从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队站,乘坐联合发射联盟 (ULA) Atlas V N22 火箭飞出地球大气层,携带超过220公斤的货物到达国际空间站,其中一半是目前在国际空间站上驻留宇航员的食物和日用品。在与国际空间站对接一周左右的时间后,重新返回地面。

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在与国际空间站对接后,空间站内的宇航员还会尝试进行对Starliner飞船的监控操作,向其发射某些指令,从而监测飞船是否根据指令要求做出及时、正确的响应,然后将相关的数据发送到地面控制中心。

如果这次飞行测试任务能够顺利完成,那么波音公司的Starliner飞船,将可能成为美国第二款被用作私人和商业航班替代服务和补给任务的飞行器。