下个月的 SpaceX 发射可能有助于结束美国对俄罗斯火箭的依赖

距离美国宇航员上次从美国本土进入太空已经过去了近八年。NASA 于 2011 年关闭了航天飞机计划，当时希望私营企业愿意并能够迈出一大步，与该机构合作，在国际空间站和其他潜在的低地球轨道目的地之间往返运送宇航员。

这一愿景终于即将成为现实。只是它花费的时间比我们所有人希望的要长得多。

3 月 2 日，如果天气条件良好，SpaceX 将最终将其首艘专为载人航天设计的航天器 Crew Dragon（又名 Dragon 2）发射升空，这是其与 NASA 在商业载人航天计划下合作的一部分。这次试飞（称为 Demo-1）不会载人。但如果一切顺利，这将是 7 月份载人试飞（Demo-2）的前奏，届时将有两名宇航员，最终结束美国八年来对俄罗斯的载人航天需求依赖，让美国再次恢复独立。

“我有一种复杂的感觉，”华盛顿特区 NASA 总部商业航天开发总监 Phil McAlister 说道。“我不想代表整个团队发言，但就我个人而言，我既兴奋又有点焦虑。”

我们怎么会依赖俄罗斯的火箭呢？

甚至在正式停止航天飞机计划之前，NASA 就已经开始考虑可能的替代方案。2010 年，在结束星座计划及其将人类送回月球的计划后，奥巴马政府决定将该机构的载人航天重点转向开发太空发射系统和猎户座深空载人飞船。这支持了在 2030 年代某个时候将人类送上火星的更普遍目标。

虽然 NASA 专注于开发和测试新的深空探索技术，但它可以将进入近地轨道的需要转交给私营企业，后者可以将宇航员运送到国际空间站，并在开发自己的技术的同时找到“太空腿”。与此同时，NASA 只需与俄罗斯合作，通过从哈萨克斯坦发射的联盟号任务将其宇航员送往国际空间站几年。这是一个双赢的结果。

于是，2014 年，商业载人航天计划正式诞生。NASA 与波音公司和 SpaceX 签订了合同，委托这两家公司开发和测试新型航天器，这些航天器基本上可以作为航天飞机的低成本、更高效、更安全的替代品。当时，NASA 的商业补给服务 (CRS) 计划已经取得了巨大成功，该计划实际上将国际空间站的货物运输需求外包给了 SpaceX 和轨道科学公司（后来更名为 Orbital ATK，最近被诺斯罗普·格鲁曼公司收购）。这是一次非常成功的合作，NASA 相信它也可以效仿这种模式作为其载人航天行动的一部分。

不幸的是，CCP 几乎从一开始就受到拖延的困扰。最初的目标是让 SpaceX 和波音在 2017 年之前完成首次载人飞行任务。两年过去了，这两家公司甚至还没有将一艘空载航天器送入轨道。目前看来，SpaceX 将 Demo-1 推迟到下个月似乎更像是正常业务。（波音的目标是最早在四月进行首次无人飞行测试，并在夏末进行首次载人飞行。）

与此同时，美国正进入第八个年头，采购联盟号飞船的座位，用于将宇航员送往空间站——而这个过程远非和平、可靠。在华盛顿和莫斯科关系恶化的背景下，美国宇航局和俄罗斯航天局 (Roscosmos) 已尽最大努力保持国际空间站的平稳运行。但俄罗斯对国际空间站的参与度下降，限制了美国可用的座位数量，价格上涨，导致美国宇航局损失了数十亿美元。SpaceX 和波音公司不应承担全部责任（国会可以说是早期对中共资金不足的最大责任），但他们可能已经感受到了这些挫败感的影响：据 SpaceNews 报道，时间表确定性是 NASA 选择与联合发射联盟 (United Launch Alliance) 而不是 SpaceX 合作的一个因素，该联盟将于 2021 年 10 月发射，前往木星附近的特洛伊小行星。（SpaceX 选择抗议该合同，认为它可以以更少的钱发射露西。）

最重要的是，美国进入国际空间站的途径已经陷入了危险和昂贵的境地。NASA 通过俄罗斯进入国际空间站的途径实际上将于 9 月结束，因此任何进一步的拖延都可能意味着美国在一段时间内完全失去进入国际空间站的途径。

为什么花了这么长时间？

麦卡利斯特反驳说，虽然外界认为该项目充满了拖延和等待，但幕后的气氛却很友好，相对平静。“如果你回顾一下载人航天硬件的开发历史，就会发现 [CCP] 的开发周期相当快，”他说。“我知道我们几次推迟了计划，所以人们可能会想，‘哦，他们花了这么长时间’，但是……我们在 2014 年 9 月签署了合同。四年后，我们迎来了首次试飞，从宏观角度来看，这真的不算太长。”

事实确实如此：虽然龙飞船表面上是原版龙飞船的升级版，但它需要为太空飞行做好准备——而这需要时间。公司必须设计舒适安全的座椅、逃生系统、窗户、供机组人员控制的仪表盘等等。

从 NASA 的角度来看，延迟并非完全出乎意料。麦卡利斯特说：“一般来说，在航空航天业，我们倾向于提前制定积极的时间表。”这可以激励团队高效行动，并在出现障碍和挑战时留出充足的时间进行调整。这种心态也解释了为什么 NASA 经常推迟自己的最后期限。麦卡利斯特和他的团队试图灌输的文化受到已故加州大学洛杉矶分校篮球教练约翰·伍登的启发：“要快，但不要着急。”

即使是今年——试飞之年——也难免会受到计划变更的影响。“明年可能是我们经历过的最艰难的一年，”麦卡利斯特说。“我们会遇到需要解决的问题。每次发射都有与计划相关的风险。”

这值得吗？

这取决于你如何看待它。毫无疑问，从长远来看，载人龙飞船和星际客机都将成为具有成本效益的飞行系统。航天飞机的平均发射成本约为 4.5 亿美元。这两艘新飞船的成本都不应该这么高——尤其是 SpaceX，这要归功于它在证明可重复使用火箭可行性方面的出色工作。猎鹰 9 号火箭（将把载人龙飞船送入太空）的每次发射成本仅为约 6200 万美元。宇航员的发射成本大概不会高出太多。

此外，这两艘飞船的安全系统都将比航天飞机和其他以前的航天系统好得多。两艘飞船都利用所谓的“推进式逃生系统”来执行发射中止程序。在这种情况下，在发生需要中止的异常情况时，系统会将飞船推离大功率发动机，而不是拉动它们，因此当乘员舱返回地球时，您仍然有一个推进系统来进行机动和高度调整。

最后，CCP 的做法意味着 NASA 不必依赖单一发射提供商来满足其需求。“我认为这对 NASA 来说是一个巨大的好处，”麦卡利斯特说。政府不依赖任何单一系统是很重要的。”

最近，联盟号 MS-10 飞船在国际空间站发射途中失败，这再次凸显了这一点。俄罗斯联盟号航天系统是目前最安全的载人飞船之一，数十年来已成功发射数百次。麦卡利斯特说：“即使拥有这么多的飞行经验，它还是失败过。当你依赖单一供应商时……风险确实会增加。”当一家公司遇到问题时，多个供应商意味着有多个选择。

每个人都焦急地等待着美国恢复航天独立，但 CCP 的成功可能不仅限于国际空间站任务。如果 Demo-1 顺利进行，并且今年剩余的飞行能够成功将宇航员送入太空并返回，该机构很可能会开始考虑是否可以将此类合作扩展到航天的其他领域，并利用这些技术实现其他功能。NASA 已经在开发自己的航天系统，用于未来的月球、火星和潜在其他地方的旅行，但认为未来版本的 Crew Dragon（专为深空任务设计）可以在这些计划中发挥作用肯定并不奇怪。现在，我们只希望下个月的发射顺利进行。