近日，美國宇航局長吉姆·布里登斯汀(Jim Bridenstine)與SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)、兩名美國宇航員站在“龍”飛船前，討論了SpaceX首次國際空間站載人飛行計劃將面臨的挑戰(zhàn)。

馬斯克稱，宇航員乘坐龍飛船進(jìn)入太空前需要進(jìn)行多項(xiàng)測試，最重要的是對太空艙發(fā)射中止系統(tǒng)和降落傘的測試，近期這兩項(xiàng)測試都遇到非常棘手的困難，2018年4月，龍飛船中止引擎測試時發(fā)生爆炸，隨后該問題得到了解決。

他還討論了安全隔板的問題，安全隔板可在不泄漏的情況下能緩解燃料超壓現(xiàn)象，它將中止系統(tǒng)與軌道操控系統(tǒng)分隔，取代了曾導(dǎo)致泄漏爆炸的閥門裝置。

不過降落傘可能是一個更復(fù)雜的問題。

2018年4月，研究人員并未按計劃對龍飛船降落傘進(jìn)行測試，雖然其中一個降落傘是故意損壞(研究人員在測試中僅使用了3個降落傘，而不是4個降落傘)，但由于其他3個降落傘沒有成功充氣，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的硬著陸，如果飛船測試中乘坐工作人員，他們很可能會嚴(yán)重受傷。

布里登斯汀說：“人們對飛船降落傘安全性頗為憂慮，但當(dāng)前我們處于非常積極有利的局面，SpaceX投入了大量資源和人力開發(fā)研制降落傘，便于實(shí)現(xiàn)‘龍’飛船持續(xù)性、可重復(fù)性使用的性能。”

事實(shí)上，SpaceX一直在努力研發(fā)降落傘裝置，現(xiàn)在正從馬克2型向馬克3型改良升級，我們認(rèn)為馬克2型降落傘是非常安全的，相比之下，馬克3型的安全性增強(qiáng)了10倍。如果人們將馬克3型降落傘的安全系數(shù)與阿波羅號飛船相比，它的安全系數(shù)是阿波羅飛船的兩倍。

馬斯克繼續(xù)指出，龍飛船降落傘存在的問題與阿波羅號飛船不可“同日而語”，當(dāng)時阿波羅號飛船重量約5900公斤，是迄今降落傘回收最重的宇宙飛船，當(dāng)阿波羅號飛船從月球返程時，太空飛行速度非?？?。

1963-1968年，美國宇航局進(jìn)行了至少34次阿波羅飛船降落傘試驗(yàn)，正如馬斯克等人常提醒的那樣，“太空旅行是非常艱難的”，宇宙飛船從太空返回地球是太空飛行最具挑戰(zhàn)的環(huán)節(jié)，龍飛船重量約9000公斤，在它返回地球旅程中正確使用降落傘是非常重要的。

2012年，美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計“好奇號”火星車著陸的超音速降落傘時，也遭遇了類似的問題，正如好奇號項(xiàng)目總工程師羅伯·曼寧(Rob Manning)所說，“降落傘始終是一個問題。”

太空飛行中質(zhì)地柔軟裝置的設(shè)計和應(yīng)用是最具挑戰(zhàn)的，人們測試金屬裝置會簡單一些，當(dāng)拉動金屬裝置時，金屬在一定作用力下會斷裂，但是該方法無法適用于質(zhì)地柔軟的降落傘。降落傘的性能可比作一種不可預(yù)測的野生動物，對它而言，任何模擬測試都基本上沒有幫助，工作人員只能在真實(shí)環(huán)境中一次次地反復(fù)測試。

馬斯克說：“降落傘看似簡單，但它絕對不簡單，降落傘設(shè)計實(shí)際上是40多年前阿波羅任務(wù)中最具挑戰(zhàn)性的事情之一。”

布里登斯汀指出，降落傘很難建模設(shè)計，“我們需要降落傘具有持續(xù)性、可重復(fù)性使用，我們需要大量的降落測試，從現(xiàn)在至年底，我們可能經(jīng)歷大約10次飛船降落試驗(yàn)，當(dāng)然試驗(yàn)總數(shù)取決于每次試驗(yàn)是否成功。”

“龍”飛船最初計劃使用SpaceX黑科技SuperDraco引擎，它是驅(qū)動中止系統(tǒng)的密封艙火箭引擎，而不是采用降落傘裝置，之后該方案發(fā)生改變，采用阿波羅飛船的成功經(jīng)驗(yàn)，利用降落傘最終飛船濺落在海面上，用兩個引導(dǎo)傘牽引主降落傘脫離飛船前端。

近期，SpaceX對龍飛船重新設(shè)計了降落傘，分別命名為：馬克1型、2型和3型，目前測試的是最新設(shè)計的馬克3型降落傘。馬斯克表示，雖然之前設(shè)計的降落傘都是安全的，但很難達(dá)到美國宇航局和SpaceX的安全要求。

布里登斯汀稱，SpaceX計劃在一兩周時間內(nèi)首次完成馬克3型降落試驗(yàn)，之后將定期進(jìn)行試驗(yàn)。馬斯克并未提供降落傘測試的計劃日期，但他表示在攜載宇航員進(jìn)入太空之前，至少可以連續(xù)進(jìn)行10次成功測試。迄今為止，SpaceX已完成50多次降落傘測試，僅有幾次失敗。

馬斯克說：“馬克2型和3型之間最大區(qū)別在于降落傘繩的牢固程度，從之前尼龍材料過渡至超強(qiáng)纖維Zylon材料，后者強(qiáng)度是尼龍材料的3倍以上，并且降落傘的縫接模式上也有一些變化。

SpaceX采用重復(fù)測試方法，布里登斯汀對該方案表示贊同，他說：“SpaceX最擅長的是‘飛行-測試-修復(fù)’，它與其他承包商不同，我不認(rèn)為該公司很糟糕，也不認(rèn)為該公司出類拔萃，其擁有獨(dú)特之處，這正是我們選擇與其合作的原因之一，我喜歡SpaceX的‘飛行-測試-修復(fù)’測試方案。”

當(dāng)然，“龍”飛船降落傘測試對于SpaceX承諾成功攜載美國宇航員抵達(dá)國際空間站是至關(guān)重要的，同時，此類測試對其他太空公司也有促進(jìn)作用。

布里登斯汀說：“美國宇航局可以從我們的優(yōu)秀合作方獲得重要數(shù)據(jù)和信息，再將它們應(yīng)用整合到航天領(lǐng)域，從而確保我們的宇航員在太空旅程中處于安全，當(dāng)一個合作方取得了成功，這種成功將延伸應(yīng)用于所有合作方，因?yàn)槿祟惏踩堑谝晃坏摹?rdquo;