人类第一次在商业空间行走:打开太空探索新时代

2024-09-11

第一,历史时刻的到来。



(一)任务背景和规划

由于太空探索技术公司首次推出商业太空行走任务,(SpaceX)和企业家贾里德在一起・艾萨克曼的合作。伴随着商业航天领域的不断发展,民营企业在太空探索中表现出巨大的潜力和创新能力。作为一个狂热的航行爱好者和亿万富翁,艾萨克曼希望通过 “北极星计划” 推动 SpaceX 技术极限,为人类在太空中的长期存在铺平道路。


经过两年多的任务规划,维修人员进行了全面深入的练习。培训内容包括离心机操作和数百小时。 “龙” 飞船模拟、跳伞、生存训练、高性能飞机驾驶、零重力飞行训练和高空训练,以及一些课堂学习和医学测试。此外,深度的舱外航天训练包括水下和漂浮操作,以及相关的医疗训练,为任务的顺利进行奠定了坚实的基础。


(二)全球关注和期待

人类第一次在世界各地广泛关注和期待商业太空行走任务。这项任务意味着太空探索和旅行的重要里程碑,不仅为商业航天领域注入了强大的信心和动力,也对太空探索的未来产生了深远的影响。


SpaceX 创始人马斯克称这一任务为 “史诗般的壮举”展望了未来商业航天的广阔前景。全球媒体聚焦这一事件,对任务的各个方面进行了深入报道。这项任务的成功将巩固美国在商业航天领域的领先水平,并可能激发全球商业航天的竞争与合作。


对于太空探索的未来,这项任务带来了新的希望和机遇。商业太空行走的兴起意味着太空探索正在逐步商业化和多样化,这将促进太空技术的不断发展和太空资源的有效利用。与此同时,太空旅游、太空资源开发等新兴产业将逐步兴起,为世界经济注入新的活力。


勇敢的太空行者二


(一)参与任务的角色

贾里德・美国亿万富翁、科技企业家艾萨克曼也是太空旅行的狂热爱好者。在他十几岁的时候就成立了 Shift4 Payments 企业赚到了第一桶金,现在身家约为 14 亿美金。在北极星计划中,艾萨克曼不仅是核心人物,也是这次任务的指挥者, 2021 年 9 月份参加了历史上第一次全平民路轨太空飞行任务。 “灵感 4” 并且担任指挥官。2024 2008年,他计划实施名称 “前行 2 号” 载人绕地球极地飞行任务。


斯科特・美国空军退役飞行员波蒂特拥有超过 3200 一个小时的军用飞机驾驶经验。三年前他参加了 “灵感 4” 这次是任务 “北极星黎明” 在任务中起着重要作用。


安娜・梅农是 SpaceX 员工,这次飞行的医护人员。她拥有杜克大学生物医学工程硕士学位,并在美国国家航空航天局工作了七年。她的丈夫也是美国国家航空航天局的宇航员。梅农从小就梦想成为一名宇航员,现在他在这项任务中发挥了关键作用。


莎拉・吉利斯是 SpaceX 2015年,员工负责监督航天员培训计划。 年加入 SpaceX,参与了龙飞船的研究与开发。她将与艾萨克曼一起在太空中行走。


(二)艰苦的训练过程

为这项任务,四名宇航员进行了两年多的艰苦训练。为了提高身体对重力的适应能力,他们经历了离心机的操作,模拟了太空飞行中重力的变化。数百小时的 “龙” 飞船模拟模拟,让他们熟悉飞船的操作和各种可能的情况。跳伞训练锻炼了他们应对紧急情况的勇气和能力。生存训练就是教他们如何在极端的环境中生存。


高性能飞机驾驶训练提高了他们的飞行技能和反应速度。零重力飞行训练和高空训练提前让他们感受到太空环境的特殊性。课堂学习包括太空知识、物理学、医学等诸多领域,为他们提供理论支持。医学检查确保他们的身体状况能够满足太空飞行的需要。


舱外航天训练更具挑战性。在失重状态下,水下和浮动操作模拟了太空行走环境,使其熟悉行动方式。她们需要穿着厚实的宇航服进行各种动作,这不仅考验体力,还考验耐力和技巧。相关的医学培训为他们在太空行走时可能遇到的健康问题提供了解决方案。经过两年多的艰苦训练,他们为人们的第一次商业太空行走做好了充分的准备。


惊心动魄的太空之旅


(一)航行过程和挑战

“龙” 宇宙飞船的航行过程充满了挑战和惊险。飞船发射后,逐渐加速,向预定轨道前进。在这次任务中,“龙” 飞船将穿越高辐射区域 —— 范艾伦辐射带。这里充满了被地球磁场俘获的高能粒子,对飞船的防辐射性能提出了严峻的影响。在进入范艾伦辐射带之前,宇航员需要对载人进行检查。 “龙” 为确保飞船在高辐射环境下的安全运行,对飞船的性能进行了广泛的检查。


当飞船不断上升时,目标高度是 1400 公里,这是自我 “阿波罗” 时至今日,人类离地球最远的轨道。飞船在上升过程中需要精确控制轨道,避免与微陨石轨道碎片发生碰撞。根据统计,在太空环境中,微陨石的碰撞风险不容小觑,每平方米每年可能遭受多次微陨石撞击。上升到 1400 在公里高度之后,飞船还将进行降轨作业,降至 700 出舱活动高度为公里。为了保证宇航员的安全,这个过程需要精确的道路轨道运算控制。


(二)太空行走的关键。

第三天,最关键的太空行走即将开始。出舱人员是任务投资人、指挥官贾里德・艾萨克曼和 SpaceX 莎拉工程师,任务专家・吉利斯。估计整个太空行走持续两个小时,实际人员出舱活动可能占三分之一,每个人都可能留在舱外。 15 到 20 分钟。


他们的活动内容丰富,在太空行走过程中充满挑战。第一,他们将永远相处 SpaceX 专门为这个任务设计的 “移动辅助设备” 保持至少一个接触点,防止四处漂浮。该装置包括抓握结构、扶手、脚限位器等,为航天员在舱外活动提供了稳定的支撑。第二,他们将对舱外航天服进行一系列检测。他说:“如果我们看起来像跳舞,那就是在检测舱外航天服。” 艾萨克曼说。为了提高未来的航天服设计,他们应该尽可能多地了解航天服,并向工程师反馈。


但是,太空行走也伴随着巨大的风险。另一方面,宇航员需要抵抗宇宙高能粒子带来的辐射。根据研究,在高轨环境中,辐射强度是国际空间站轨道的几倍,对人体健康构成严重威胁。另外,极端温度的变化和微陨石的碰撞也是潜在的危险。“北极星黎明”不同于国际空间站使用的老式舱外航天服。 航天服没有配备繁重的生命支持系统,而是通过连接到飞船的长软管来获得氧气支持,这也提高了行动的局限性。尽管如此,宇航员们还是进行了长期的专项训练,为应对这些风险做好了充分的准备。


第四,重要的意义和影响


(一)探索商业空间的新里程碑

人类的第一次商业太空行走任务无疑是商业太空探索的新里程碑。传统的太空探索主要由政府主导,消耗大量的人力、物力和财力。这项任务由私营企业推动,展示了太空探索领域商业力量的巨大潜力和创新能力。这标志着太空探索正在逐步商业化和多样化,为未来的太空探索开辟了新的道路。


商业化太空行走的兴起,意味着更多的资金和资源将流入太空探索领域。私营企业更注重市场需求和成本控制,以经济收益为导向,有助于降低太空探索成本,提高太空资源的可获得性。比如,SpaceX 可重复使用的火箭技术和创新的发射技术,大大降低了太空旅行的成本。这一任务的成功,将吸引更多的商业投资,促进太空技术的不断发展,有效利用太空资源。


(二)促进未来太空旅游的发展。

这项任务对未来太空旅游的促进作用不容忽视。随着太空技术的不断发展和成本的逐渐降低,普通人进入太空的门槛也在逐渐降低。SpaceX 为了降低太空旅行的成本,公司正在开发可重复使用的运载火箭和太空舱。EVA 宇航服等生命维护系统日益完善,也为普通人在太空中的生存提供了有力的保障。


作为一种新兴的旅游方式,太空旅游正逐渐引起全球高端旅游市场的关注。根据预测,未来太空旅游市场有望达到1000亿美元。商业太空行走任务的成功,将进一步激发人们对太空旅游的兴趣和热情。各国政府也在采取积极措施促进太空旅游业的发展,包括制定相关法律法规、建设发射场等基础设施。例如,中国拥有四个航天发射场,包括酒泉、西昌、太原、文昌等,为太空旅游提供了强有力的支持。与此同时,随着民营航天企业的兴起,太空旅游市场的竞争将更加激烈,这将有助于进一步降低价格。


三是技术创新与发展

本次任务涉及的技术创新对未来太空探索技术的发展具有重要意义。新型舱外航天服务的检测和应用是本次任务的一大亮点。SpaceX 自主研发舱外航天服在材料、制造工艺、关节设计等方面进行了升级,不仅提高了宇航员在太空中的安全性和舒适性,也为未来的商业太空活动提供了重要的技术支持。


另外,任务还将对龙飞船和龙飞船进行检测 “星链” 在商业航天领域,卫星之间的激光通信链接是一个重要的尝试。若成功,将为未来的太空飞船配置星链。 WiFi 可能性大大提高了太空通信的效率和可靠性。这项技术的突破不仅会改变宇航员在太空中的生活方式,还会为未来的深空探测和太空资源开发提供强有力的支持。


简而言之,人类第一次成功的商业太空行走任务将对商业太空探索、未来太空旅游和太空探索技术的发展产生重大而深远的影响。


本文来源于微信微信官方账号“胡有财”,36氪经授权发布。


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