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李会超：商业航天不是包治百病 航天器开发要遵循一般规律
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李会超空间物理学博士，科普作者
最后更新: 2020-01-09 08:45:35【文/观察者网专栏作者 李会超】
在2019年即将结束时，中美两国分别实施了对后续航天计划开展起着重要作用的航天任务，而结果却不大一样——在经历了挫折后，中国的长征5号火箭复飞成功，为空间站建设和月球和火星探测等探测任务打开大门。而被寄予厚望的星际客机（Starliner）则在飞行中出现了问题，未能实现与国际空间站的对接。
计时错误导致星际客机遭遇挫折
星际客机是美国商业载人航天计划目前确定使用的两种载人飞船之一，由航空航天业巨头波音公司负责设计制造。对于为NASA制造航天器，波音公司并不陌生，但以往波音都是以NASA项目的承包商的身份参与到项目中来。而在商业载人航天计划中，NASA采取定额的方式资助飞船研发，在研发成功后则按次采购飞行。整个飞船的设计制造过程由企业主导，知识产权由企业享有，研发成本也由企业自行控制。据NASA估计，由于企业研发飞船要自负盈亏，因此在成本控制方面将会花更多心思，从而能够有效的降低NASA在载人航天方面的支出。
除了之前在地面附近进行过一次发射台终止试验外，星际客机还没有实际实施过太空飞行。因此，本次任务可以视作是星际客机的首飞。如果任务按照计划实施，星际客机将在发射后与国际空间站对接并驻留一段时间，之后，她将与国际空间站分离并返回地面，整个任务为期8天。一切顺利的话，本次飞行将为NASA提供星际客机飞船及发射它的火箭的实际飞行数据，完成星际客机飞行能力的验证和安全性的考察，并未下一次真正的载人飞行做好准备。
星际客机太空飞行效果图
发射CST-100飞船的是宇宙神-5火箭的N22构型。在这种构型中，火箭将使用两个AJ-60A固体助推器，与装备了俄罗斯制造的RD-180液氧-煤油发动机的芯一级共同提供起飞时的推力。火箭的第二级为“半人马座”型上面级，具备在轨道上多次开关机和自主飞行的能力。由于星际客机飞船本身就采用了钝头体的外形设计，因此这种飞船可以直接安装到火箭顶部，不会像我国的神舟飞船和俄罗斯的联盟号飞船一样，在飞船外附加整流罩。为了能在火箭出现意外时使发射安全终止、飞船能返回地面，火箭和上面级只会将飞船送到一条不能环绕地球一圈的亚轨道上。在升空31分钟后，处于在亚轨道上的飞船将通过自身发动机输出的动力调整轨道，进入近地轨道并执行计划中的任务。
宇宙神-5火箭发射星际客机升空
然而，在本次任务中，飞船的发动机却在错误的时间开机，使得飞船的轨道调整计划完全被打乱。按照目前得到的信息，飞船上的计时器出现了问题，飞船没能正确计算发射升空后的时间。如果将飞船的变轨看做是一次”课间休息“的话，飞船就好像一位手表没有调准的同学，在还在上课时就飞奔出了教室。本来，作为”老师“的地面控制人员是有机会发现并修正问题的，遗憾的是当问题出现时，飞船正处在两个”老师“换班的时段中，正从一颗中继卫星的覆盖区飞入另一个中继卫星的覆盖区。
地面人员回收着陆的星际客机飞船
当控制人员在终于发现问题并纠正时，飞船发动机已经消耗了过多的燃料，进入了错误的轨道，无法按照预定计划与国际空间站对接。不过，幸运的是这次错误的开机误打误撞的让飞船进入了一条相对稳定的轨道。在发射两天后，飞船按照指令正常完成变轨、开伞等动作，成功安全降落在白沙试验场的预定着陆点。这也是除航天飞机外的美国载人飞行器第一次在陆地上着陆。无论是之前使用过的双子座、阿波罗等载人飞船，还是SpaceX正在研发的载人型龙飞船，都是以海洋着陆为返回方式。
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- 责任编辑: 柳叶刀
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