出品：科普中國

　　作者：武 振

　　監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

　　操一舟以游天海，穿群星以享無極，這是人類自第一眼注視浩渺的宇宙以來就擁有的夢想。在好奇心的感召下，一部部航天器被不停地投于天地之間。

　　近日，美國SpaceX公司的“龍”飛船從國際空間站返回地球，帶回超過1800千克的貨物和科學(xué)實驗樣品。“龍”飛船是世界上第一款商用航天飛船，主要負(fù)責(zé)把人類和貨物送入近地軌道。這一次是它第14次為美國航天局和空間站送“快遞”，歷時33天，圓滿地完成了任務(wù)。

　　“龍”飛船的外形是一個傳統(tǒng)的鈍錐形彈道膠囊與一個鼻錐形帽設(shè)計。高6.1米，底部直徑3.7米，重4200公斤。最多可載7名機組人員，有14立方米的貨運空間和1.27米的正方形對接口，可將3310公斤的貨物送到近地軌道或運回地球，續(xù)航時間為1周至2年。飛船由3個部分組成：一個整流罩，一個可以用來搭載宇航員或運輸貨物的密封艙，以及不密封的行李艙。內(nèi)置兩組太陽能電池板，以及熱輻射器等，能夠執(zhí)行多次飛行任務(wù)。

　　誕生于一個偉大的夢想

　　此前，航天項目一直是由各國政府主導(dǎo)的，美國一直執(zhí)太空領(lǐng)域之牛耳，投起錢來從不小氣。可近幾年美國錢袋子癟了，財大氣粗的美國航天局發(fā)現(xiàn)“地主家也沒有余糧”了。以至于美國航天飛機退役后，向國際空間站運送人員和貨物必須依靠俄羅斯。

　　為改變這種狀況，美國政府和航天局開始鼓勵私營企業(yè)開發(fā)往返空間站和地面的貨運/載人飛船，以推動太空活動商業(yè)化。一直夢想帶領(lǐng)一百萬人移居火星的“硅谷鋼鐵俠”埃隆·馬斯克有了大展拳腳的機會。作為億萬富翁的馬斯克是個富有實干精神的夢想家，他認(rèn)為有必要激發(fā)大眾已經(jīng)喪失的對未來的雄心和希望，使他們重拾對探索、征服未知和技術(shù)創(chuàng)新的熱情。制造安全且廉價的星際飛船，是開啟火星探索和火星定居這一宏大計劃的序曲。

　　為此，他帶領(lǐng)著一群和他懷有一樣夢想的火箭專家創(chuàng)辦了SpaceX公司，非常真誠地開始研究星際之旅這件事。從一開始，馬斯克設(shè)計“龍”飛船的初衷就不是簡單為了賺錢，他想把人類送上火星，想要實現(xiàn)星際航行，想要推動人類成為一個可移居多行星的物種。對他來說，宇宙才是遠方的詩。當(dāng)時，很多批評家認(rèn)為他不可能成功，馬斯克遂以“龍”這一神話動物來命名飛船，表明了要造出“魔法之龍”的決心。

　　經(jīng)過夜以繼日的工作，歷經(jīng)坎坷，2010年12月，凝聚著馬斯克全部心血的“龍”飛船搭載“獵鷹9號”火箭，成功發(fā)射升空進入地球軌道。2012年5月，“龍”飛船與國際空間站成功對接，成為有史以來首艘造訪空間站的商業(yè)飛船。10月，首次向國際空間站運送重達455公斤的貨物。“龍”飛船的發(fā)射活動，開啟了太空運載的私人運營時代。時任美國航天局局長博爾登宣稱，“龍”飛船的成功標(biāo)志著“美國再次成為太空探索的領(lǐng)頭羊”，其重要性“怎么評價都不為過”。這個壯舉，目前也僅有美國、俄羅斯、中國、日本、印度和歐空局6個國家或政府機構(gòu)能完成。

　　融合了一批先進的理念

　　作為硅谷“大佬”，馬斯克非常注重成本意識。畢竟，阻擋人類繼續(xù)向太空邁進的一個重要因素，就是花費太過巨大。

　　為此，“龍”飛船在設(shè)計時，將控制成本作為核心目標(biāo)，而降低成本的關(guān)鍵在于可重復(fù)使用。“龍”飛船使用新型耐高溫材料PICA-X。這種材料自身可以吸收熱量，能禁受住飛船從月球或火星重返大氣層的高溫，保證了飛船進入大氣層時溫度不至于升得太高，而制造成本只有其他耐熱材料的1/10 。

　　“龍”飛船的側(cè)面安裝有18個德拉科推進器，用以提供動力，并可以控制飛船在一個非常精確的位置降落。飛船靠近太空站時，通過被太空站的機械臂抓住實現(xiàn)對接。飛船使用攪拌摩擦焊接，極大地減少了鉚釘?shù)臄?shù)量，提高了穩(wěn)定性。

　　經(jīng)過馬斯克的努力，“龍”飛船目前向空間站運貨的成本可保持在2000美元/公斤左右，2019年平均成本有望降到1100美元/公斤。以至于悠閑的美國航天局可以向空間站運送咖啡機，甚至冰淇淋。不禁讓人想到二戰(zhàn)時美軍動用運輸機向前線送可口可樂和香煙的典故。

　　擁有一套復(fù)合的技能

　　“龍”飛船對任務(wù)的適應(yīng)能力很強，也很靈活，在確保往近地空間送“快遞”的同時，也能夠執(zhí)行載人航行的任務(wù)，覆蓋近地軌道和未來載人深空往返運輸任務(wù)的需求。為了能快速地在貨運與載人之間轉(zhuǎn)變，除乘員運輸時必要的逃逸救生系統(tǒng)和生命保障系統(tǒng)之外，兩種飛船的構(gòu)型幾乎相同。據(jù)悉，SpaceX公司已接收兩名富豪的申請，計劃在年內(nèi)開啟環(huán)月飛行之旅，率先開辟環(huán)繞月球軌道飛行的商業(yè)航班。

　　“龍”飛船的運輸能力與第一代航天飛船相比大大提高，航天員的數(shù)量由3人增加到7人以上，在提高運輸效率的同時，在使得乘組成員執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)的能力大幅度增強，這對后續(xù)載人登月和登火星，實現(xiàn)外星基地的建設(shè)以及資源的原位利用尤其重要。2018年“龍2”載人飛船將啟動，開始全自動對接國際空間站，并為美國航天局運送宇航員。

　　未來的“龍”飛船可以運載100名乘客，像公交車一樣把乘客安全送達火星表面，再重新返回地球，等待下一次運輸任務(wù)，每人只需要20萬美元。（以上圖片均來源于百度）

“科普中國-軍事科技前沿”原創(chuàng)作品，轉(zhuǎn)載請注明來源。

龍飛船：有夢想的星際快遞小哥

圖文簡介

“龍”飛船的外形是一個傳統(tǒng)的鈍錐形彈道膠囊與一個鼻錐形帽設(shè)計。高6.1米，底部直徑3.7米，重4200公斤。最多可載7名機組人員，有14立方米的貨運空間和1.27米的正方形對接口，可將3310公斤的貨物送到近地軌道或運回地球，續(xù)航時間為1周至2年。