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載人天龍號太空船示範2號

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載人天龍號太空船示範2號
正在升空的獵鷹9號
任務類型載人前往國際太空站
營運方
國際衛星標識符2020-033A
衛星目錄序號45623在維基數據編輯
任務時長65天
太空船屬性
太空船載人天龍號太空船C206
製造方SpaceX
人員
乘組成員
  • 道格·赫爾利
  • 羅伯特·本肯
任務開始
發射日期美國東部時間5月30日下午3:22:45[1]
運載火箭獵鷹9號Block 5
發射場甘迺迪太空中心
任務結束
回收方GO Navigator
着陸日期美國東部時間8月2日下午2:48:06
着陸地點墨西哥灣
軌道參數
參照系地心軌道
軌域近地軌道
傾角51.66°
與國際太空站對接
對接和諧號節點艙[2]
對接日期2020年5月31日，14:27 UTC[3]
分離日期2020年8月1日，23:35 UTC
對接時間62天9小時又8分

羅伯特·本肯（左）及道格·赫爾利（右）

載人天龍號太空船示範2號（又譯作：載人天龍號太空船先行2號，英語：Crew Dragon Demo-2，簡稱：DM-2）[1]是民營航天製造商SpaceX發射的首艘載人飛船[4]，也是美國自2011年穿梭機退役後的首次本土載人任務。火箭通過天龍號太空船2號將兩名太空人送往國際太空站，此次任務的指令長由曾擔任美國穿梭機最後一次任務STS-135的機師道格拉斯·赫爾利擔任，操作手則由羅伯特·本肯（英語：Bob Behnken）擔任。

火箭此前計劃在美國東部時間2020年5月27日發射，受熱帶風暴伯莎的影響[5][6]，原定於5月27日的發射被迫中止，發射日期推遲到5月30日下午3時22分45秒（東八區5月31日凌晨3時22分45秒）發射。[7][8]該航天飛船於2020年5月31日美國東部時間上午10:16（UTC 14:16）與國際太空站進行了軟對接，比美國東部時間上午10:29（UTC 14:29）的預定時間稍早。

此次為9年來美國終於再度有能力將人送上太空的里程碑，也是首次由民間公司發射，標誌了載人太空領域的第四位玩家加入（繼美國、俄羅斯、中國之後）。發射的實況轉播非常受歡迎，美國本地與不同國家的觀眾有300萬人收看了NASA的官方直播[9]，而SpaceX直播達到了410萬觀眾的峰值。據美國太空總署估計，在各種在線平台上收看的網絡訂閱大約有1000萬人，雖然有疫情的影響，仍大約有15萬人聚集在佛羅里達的太空海岸[10]觀看，而美國總統川普與副總統彭斯等政府官員也到場觀看，此外還有數目未知的人數在電視節目上收看直播。

太空人

2020年5月21日火箭和天龍號太空船正在立起到LC-39A發射台

美國太空總署在2018年8月3日宣佈了出征本次任務的兩名太空人道格·赫爾利和羅伯特·本肯[11]，他們都曾兩次進入外太空，都來自美國穿梭機計劃[12]，此次任務是他們的第三次太空之旅。該任務的首席飛行主管是澤布倫·斯科維爾（Zebulon Scoville）[13]。

美國太空總署（NASA）計算出試飛的乘員損失率（縮寫：LOC，英語：Loss Of Crew）為1/276，低於商業乘員程序要求的合計1/270的閾值，是史上最安全的太空船。相比之下，穿梭機的乘員損失率為1/90（實際135次發射，2次失敗，14人死亡）。

１/276的數字包括減輕風險的方法，例如將天龍號太空船停靠在太空站後進行在軌檢查，以檢查其是否有微流星體和軌道碎片（MMOD）造成的損害。NASA將任務損失（縮寫：LOM，英語：Loss Of Mission）的總體風險定為1/60。該風險涵蓋了天龍號太空船乘員未按計劃到達太空站，但乘員安全的返回地球的情況[14]。NASA太空人凱爾·林格倫（Kjell Lindgren）是此次飛行的唯一後備機組人員，為赫爾利和本肯的飛行提供了支持[15]。

執行任務的太空人
職責[16] 姓名 進入外太空次數
指令長 美國 道格拉斯·赫爾利 3
操作手 美國 羅伯特·本肯（英語：Bob Behnken） 3
候補太空人
職責[17] 姓名 進入外太空次數
指令長 美國 凱爾·林格倫

主要任務

載人天龍號太空船示範2號任務主要用於驗證SpaceX的各個系統是否符合美國載人太空飛行各項指標（英語：Human-rating certification）[18]，如果成功，載人天龍號太空船、獵鷹9號運載火箭、載人運輸系統、發射系統和SpaceX的能力將得到美國政府的認證。太空人也將在軌道上對天龍號太空船的各項指標進行驗證。[19]

2020年5月25日，NASA預估了此次任務的失敗幾率，船艦和船員皆損失的概率約為276分之一，失敗幾率低於商業載人項目（英語：Commercial Crew Program）制定的270分之一。為了降低微流星體和太空垃圾可能對飛船造成的不利影響，與國際太空站對接後太空人將在軌對天龍號太空船進行檢查。在不損失太空人的情況下，未順利到達國際太空站的幾率約為60分之一。[20]

2020年5月27日，原計劃於當天進行的發射因暴雨影響遭到了推遲，美國太空軍氣象中隊對發射天氣進行重新預報，5月30日下午3:22:45和5月31日的下午3:00:07的備選發射窗口皆有60%的幾率適合發射。[21][22]

2020年5月30日，獵鷹9號運載火箭將搭載天龍號太空船和兩名太空人在甘迺迪太空中心的LC-39A發射台上發射升空，天龍號太空船將在5月31日抵達國際太空站，並與國際太空站的和諧號節點艙進行交會對接，太空人道格·赫爾利和羅伯特·本肯將和國際太空站上的遠征63任務太空人共處數月。[23]

載人天龍號太空船的自動化程度也是歷來最高的，對接和分離操作將由載人天龍號太空船上的電子計算機自主完成，太空人將監控對接過程，必要時進行人工干預。獵鷹9號火箭發射後，火箭的第一級推進器將自動降落位於大西洋上的「當然我還愛你號」(Of Course I Still Love You)着陸船上以便回收再利用。[24]在任務結束時太空人將搭乘載人天龍號太空船通過降落傘返回地球，將降落在大西洋上，然後由「進發，領航員（Go Navigator）」號回收船回收，不必在海上開艙門。[16]

發射經過

正在觀看5月30日發射的美國總統當勞·特朗普（右）、副總統彭斯（中）和第二夫人凱倫（左）
SpaceX行政總裁伊隆·馬斯克（Elon Musk）和美國太空總署局長吉姆·布里登斯廷（Jim Bridenstine）在甘迺迪太空中心與本肯貝恩肯和赫爾利問候，同時戴着口罩以在該國發生COVID-19疫情期間進行保持社交距離。

載人天龍號太空船示範2號最初計劃作為SpaceX的商業載人項目（英語：Commercial Crew Program）於2019年7月發射[25]，在原計劃中將搭載2名太空人前往國際太空站開展為期14天的實驗任務。[11]但在2019年4月20日進行載人天龍號太空船示範1號發射逃逸系統的飛行中止測試（英語：Pad abort test）實驗時發生了意外[26][27]意外致使逃生用的SuperDraco引擎損壞，經調查是由於氧化劑不慎泄露到了高壓氦通道導致的。[28]

2020年1月19日，成功進行了飛行中止測試實驗。[29]

2020年4月9日，NASA局長吉姆·布里登斯廷表示正在根據2019冠狀病毒病疫情調整太空人的訓練日程，並等待降落傘實驗的最終結果，但對於將太空人通過載人天龍號太空船在2020年5月底或6月初送上國際太空站的計劃「充滿信心」。

2020年4月17日，NASA和SpaceX聯合宣佈將於2020年5月27日發射載人天龍號太空船示範2號，天龍號太空船示範2號將搭載兩名太空人至國際太空站，屆時國際太空站的的太空人將由原先的三人增加到五人。執行此次任務的兩名太空人將在國際太空站上駐留兩到三個月左右，期間將進行各類實驗和任務，直至下一艘載人天龍號太空船抵達交接後再返回地球。[19][30]

2020年4月23日，NASA局長吉姆·布里登斯廷呼籲航天愛好者們待在家中通過電視或網絡觀看火箭發射，不要前往甘迺迪太空中心現場。布里登斯廷並補充說正在採用錯峰輪班機制以減少工作人員感染冠狀病毒的風險。[31]

載人天龍號太空船示範2號將實現多個首次。包含：天龍號太空船的首次載人發射、SpaceX的首次載人發射、美國自2011年穿梭機退役後的首次本土載人發射（此前美國若要將太空人送往國際太空站需要依賴俄羅斯的聯盟號宇宙飛船）。與以往發射不同的是由於疫情影響，甘迺迪太空中心現場並不為公眾開放[32]，只邀請了部分記者在現場報道火箭發射。不過在室外空間可以觀看，有許多美國民眾來到佛州現場欣賞發射場面。

2020年5月1日，SpaceX成功完成了Mark 3降落傘實驗，成為任務可以繼續進行的重要里程碑。[33]

為促進公眾參與，NASA和SpaceX將為因疫情無法參加畢業典禮的2020屆畢業生們提供將照片帶往國際太空站的機會。[34]

2020年5月20日，太空人道格·赫爾利和羅伯特·本肯抵達甘迺迪太空中心進行發射前的準備工作。5月21日凌晨獵鷹9號運載火箭成功從地面立起到發射架。5月22日火箭順利進行了最後的靜態點火測試，為27日的發射做好了準備。[35]

因為這次發射的意義非凡，美國總統當勞·特朗普和副總統邁克·彭斯都出席了5月27日的發射[36]，但是由於天氣影響發射並未如期進行，而是推遲到了5月30日，不過由於是重大的歷史時刻，兩位總統都表示將在5月30日再度前往佛羅里達州的甘迺迪太空中心觀看火箭發射。[37]

2020年5月30日，美國東部時間下午3:22火箭如期升空。可回收的第一節火箭在完成任務後也順利降落到了「當然我還愛你」號着陸船上。[8]

2020年5月31日，兩名太空人抵達了國際太空站[38]。

2020年8月1日美東時間19時34分，載人天龍號太空船示範2號脫離國際太空站，8月2日下午2時42分在墨西哥灣的海面濺落[39]。

任務徽章和標誌

用於執行任務的獵鷹9號火箭，火箭第一級印有經典的NASA紅色連體標誌
NASA經典的紅色連體標誌

任務徽章由來自明尼蘇達州布雷納德的藝術家安德魯·尼伯格（Andrew Nyberg）設計，他也是指令長道格·赫爾利的侄子[40]，徽章上印有商業載人項目、獵鷹9號、載人天龍號太空船和NASA的紅色箭頭標誌，同時還繪有美國國旗、國際太空站，在周圍印着兩位太空人的名字和NASA、SpaceX等文字，中間印有載人天龍號太空船示範2號的縮寫DM-2和首次載人飛行字樣，徽章的輪廓則設計的和載人天龍號太空船的輪廓一樣。[41]

獵鷹9號火箭上則印刷着NASA經典的紅色連體標誌，這是此標誌自1992年退役以來第一次正式使用。[42]發射後稍晚，在軌機師道格拉斯·赫爾利與羅伯特·本肯（英語：Bob Behnken）按傳統，命名該船為奮進號（Endeavour），以紀念他們曾經乘坐的美國奮進號穿梭機，這是美國第三艘同名太空船。

參考資料

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  3. ^ Grush, Loren. SpaceX's Crew Dragon successfully docks with the space station. The Verge. 31 May 2020 [31 May 2020]. （原始內容存檔於2020-05-31）. 
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  5. ^ Jacob Bogage; Christian Davenport. SpaceX's Falcon 9 rocket launch is scrubbed due to weather. The Washington Post. 2020-05-27 [2020-05-27]. （原始內容存檔於2020-09-19）. 
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  7. ^ Wattles, By CNN Business' Jackie. Next attempt: Saturday at 3:22 pm ET. CNN. 2020-05-27 [2020-05-28]. （原始內容存檔於2020-05-27） （英語）. 
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外部連結

維基共享資源上的相關多媒體資源：載人天龍號太空船示範2號
維基新聞中的相關報導：SpaceX successfully launches its first crewed spaceflight

Extended video series from SpaceX

Launch, coast, approach, and docking

Departure, return coast, and splashdown

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