智東西（公眾號：zhidxcom）
作者 | 楊暢
編輯 |?心緣
世界上第一個進(jìn)入地球軌道的“全部非專業(yè)宇航員機(jī)組（all-civilian human）”、SpaceX Inspiration4商業(yè)太空旅行任務(wù)發(fā)射成功！
智東西9月16日早間報道，北京時間8點03分，美國商業(yè)太空公司SpaceX的首次商業(yè)太空旅行任務(wù)Inspiration4正式點火。
四位宇航員乘坐SpaceX的龍飛船（Dragon Spacecraft）到達(dá)約575公里的高空，他們將開啟充滿未知的三天太空旅行。
此次商業(yè)太空旅行達(dá)到的飛行高度和時間，都將超越SpaceX競爭對手公司藍(lán)色起源創(chuàng)始人、世界首富貝佐斯和維珍銀河創(chuàng)始人布蘭森完成的商業(yè)太空旅行的高度和飛行時間。
為了順利完成Inspiration4任務(wù)，Inspiration4機(jī)組人員在過去的六個月中完成了多項訓(xùn)練，包括離心機(jī)訓(xùn)練、龍飛船模擬以及其他SpaceX飛行器發(fā)射操作的觀察、零重力飛機(jī)訓(xùn)練、高度訓(xùn)練和額外的課堂、模擬和醫(yī)學(xué)測試等。
▲四位宇航員在進(jìn)行訓(xùn)練
現(xiàn)在他們終于等到了要飛上太空，進(jìn)行環(huán)地球飛行的一天！
一、繞地三天旅行是如何開始的？
盡管非常激動，Inspiration4機(jī)組人員還是認(rèn)真完成了在美國加利福尼亞州霍桑SpaceX總部最后一天的宇航員訓(xùn)練，隨后他們出發(fā)前往位于美國佛羅里達(dá)州的火箭發(fā)射場，開始進(jìn)行這次三天太空之旅的準(zhǔn)備工作。當(dāng)?shù)貢r間9月9日，機(jī)組人員順利到達(dá)發(fā)射場。
本次飛行的發(fā)射場地、發(fā)射火箭和宇宙飛船都很特殊。發(fā)射場是當(dāng)年發(fā)射阿波羅號的美國宇航局肯尼迪航天中心LC-39A發(fā)射場，發(fā)射火箭是SpaceX研制的世界上第一個軌道級可重復(fù)使用的火箭獵鷹9號（Falcon 9），而宇航員們乘坐的飛船是第一艘將人類送往空間站的私人航天器龍飛船。
跟貝佐斯和布蘭森的商業(yè)太空游一樣，SpaceX也全程直播了Inspiration4太空飛行任務(wù)。
▲Inspiration4發(fā)射過程模擬圖
距離發(fā)射還有4個多小時，北京時間3點45分，直播就正式開始了。
可能很多觀眾都很激動，希望發(fā)射時刻快點到來，不過，SpaceX的工作人員仍舊有條不紊地推進(jìn)各項發(fā)射前的準(zhǔn)備工作。
北京時間3點55分，Inspiration4機(jī)組人員走出SpaceX機(jī)庫，向周圍的觀眾和親朋好友招手示意，他們將坐車去往緊鄰LC-39A發(fā)射場的SpaceX獵鷹火箭支持大樓，去穿宇航服。
宇航員穿著的每一套宇航服都是量身定制的，宇航服內(nèi)部有聽覺保護(hù)裝置、通信系統(tǒng)、任務(wù)控制系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，然后是防火的外層。穿著宇航服，宇航員也能操作飛船的觸摸屏系統(tǒng)。宇航服頭盔部分是通過3D打印制造出來的，有抗太陽輻射功能。
到達(dá)SpaceX獵鷹火箭支持大樓后，四位宇航員開始穿著宇航服，并進(jìn)行一些適應(yīng)調(diào)整工作。
完成穿著宇航服后的適應(yīng)程序后，他們又乘車前往發(fā)射場。大概北京時間5點03分，乘坐專門設(shè)計的特斯拉Model X汽車的宇航員到達(dá)發(fā)射場。
10分鐘后，宇航員乘坐電梯登上發(fā)射塔頂部，先在機(jī)組人員通道上簽了個名，然后進(jìn)入龍飛船。
宇航員坐到飛船座椅上，系好安全帶后，SpaceX工作人員開始進(jìn)行了安全方面的檢查，以避免任何不安全的隱患。
飛船的座椅慢慢旋轉(zhuǎn)到發(fā)射時需要的狀態(tài)，宇航員以面朝天空的姿態(tài)等待火箭和飛船發(fā)射。
約北京時間5點58分，在完成宇航服最后檢查，確保不存在泄露后，SpaceX工作人員開始封閉飛船艙口。
北京時間7點17分左右，火箭終于開始進(jìn)入最后不到一小時的發(fā)射倒計時，多項發(fā)射前的準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒，只等最后的再次核實，首先SpaceX的發(fā)射主管開始核實推進(jìn)劑載荷。隨后SpaceX在龍飛船上裝備逃生系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況，逃生裝置將幫助宇航員逃生。
2分鐘后，幫助宇航員進(jìn)入飛船的機(jī)械臂開始撤離、回收。
7點22分，宇航員合上頭盔，他們還要再等約40分鐘才能開始發(fā)射，宇航員不停示意感覺良好。
直播中，SpaceX還展示了本次飛行的最重要的特色之一：透明的艙頂（替換了原來和空間站可以對接的對接口），一共有三層玻璃。
發(fā)射場當(dāng)?shù)靥焐珴u暗，SpaceX開始加載火箭燃料。
北京時間8點01分左右，SpaceX工作人員命令飛行計算機(jī)進(jìn)行啟動前的最后檢查，確保沒有問題之后，SpaceX發(fā)射總監(jiān)發(fā)出發(fā)射指令。
三二一，北京時間8點03分，獵鷹9號開始升空，巨大的噴射火焰映紅了天邊。
火箭迅速躥升，發(fā)射約2分47秒后，一級火箭和二級火箭開始分離，一級火箭結(jié)束自己的任務(wù)開始返航，二級火箭發(fā)動機(jī)啟動，開始由它為飛船沖向地球軌道提供動力。
隨后不久，二級火箭和龍飛船開始分離，完成了它在這次太空旅行中的任務(wù)。
之后，龍飛船開始使用其推進(jìn)器獨自完成其繞地球軌道的剩余旅程。
北京時間約8點17分，宇航員放出了一只小玩偶，來證明現(xiàn)在已經(jīng)處于失重狀態(tài)。
四位宇航員之間也開始交流他們的體驗和來觸屏操作面前的屏幕。
二、億萬富翁出資太空旅游，希望幫助不能上太空的患兒
這次太空旅行的實現(xiàn)全靠一位美國億萬富翁的出資：現(xiàn)年38歲的美國數(shù)字支付公司Shift4 Payments創(chuàng)始人、億萬富翁賈里德·艾薩克曼（Jared Isaacman），他為這次飛行可能支付了約2億美元。
艾薩克曼曾談到他從小就有太空夢，幸運的是他有機(jī)會實現(xiàn)夢想，但是很多（美國）圣裘德兒童醫(yī)院的患有癌癥的兒童是沒有這樣的機(jī)會的，所以他組織了一個活動，拿出一個太空旅行席位進(jìn)行抽獎贈送，只要向兒童醫(yī)院捐款，就可以參與抽獎。
▲從左到右分別是：克里斯托弗·森布羅斯基、西安·普羅克特、賈里德·艾薩克曼和海莉·阿爾克諾
中獎的幸運兒是42歲的克里斯托弗·森布羅斯基（Christopher Sembroski）的朋友，不過他的朋友將這個機(jī)會送給了森布羅斯基。
其余兩位乘客分別是29歲的海莉·阿爾克諾（Hayley Arceneaux）和51歲的西安·普羅克特（Sian Proctor）。
相比于其他三位，圣裘德兒童醫(yī)院醫(yī)生助理阿爾克諾可能更特殊一些，10歲時她被診斷出患有骨癌，后來進(jìn)行了截肢手術(shù)，她成為第一個佩戴假肢進(jìn)入太空的人，并且也是進(jìn)入地球軌道最年輕的美國人。
除了阿爾克諾之外，其他宇航員都和飛行有不解之緣，艾薩克曼從21歲時開始學(xué)習(xí)飛行，現(xiàn)在已經(jīng)獲得了駕駛商用和軍用飛機(jī)的資格。
身份是地質(zhì)學(xué)教授的普羅克特，擔(dān)任過美國民用航空巡邏隊亞利桑那聯(lián)隊的航空航天教育官。
而森布羅斯基之前是美國空軍軍人，后來退役做了數(shù)據(jù)工程師。
三、爭了半天，馬斯克沒一起飛
在Inspiration4任務(wù)開始前，SpaceX的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克將自己的頭像換成了參與Inspiration4太空旅游的四位宇航員的合影。
這次太空旅行任務(wù)順利完成，也意味著馬斯克離自己的“幫助人類定居火星”目標(biāo)又進(jìn)了一步。
不過，馬斯克這次沒有跟他的競爭對手公司的老板貝佐斯和布蘭森一樣，親自來證明其公司推出的商業(yè)太空旅行的安全性。
可能馬斯克對自己家的太空旅行裝置信任度很高，覺得不用自己親自證明，也可能馬斯克考慮軌道飛行存在很大的風(fēng)險。
不論馬斯克的真實想法是如何，SpaceX在商業(yè)太空行業(yè)處于較優(yōu)勢的地位。2012年10月SpaceX在美國卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射獵鷹9號，將龍飛船送入軌道，3天后，龍飛船實現(xiàn)了和國際空間站的對接，SpaceX成為了第一家向國際空間站發(fā)送航天器的私營太空公司。
2020年5月，SpaceX完成了該公司的首次載人飛行任務(wù)，并且也實現(xiàn)了人類歷史上第一次由商業(yè)太空公司把宇航員送入太空和空間站。
SpaceX還成功獲得了美國宇航局（NASA）的月球著陸器合同，NASA計劃用SpaceX的飛船將宇航員送上月球。
因為這個合同，馬斯克和貝佐斯之間還“吵了幾架”，7月份，貝佐斯給NASA局長發(fā)博客，提出免去20億美元，來爭取NASA決定要交給SpaceX的這份月球著陸器合同。
后來亞馬遜抗議SpaceX增加互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星的計劃，以及多次對SpaceX獲得月球著陸器合同一事提出抗議，馬斯克發(fā)推特踩貝佐斯說，貝佐斯退休是為了對SpaceX提起訴訟的全職工作（現(xiàn)在看已經(jīng)刪掉了）。
四、高度高和時間長是SpaceX商業(yè)太空旅行特點之一
之前，馬斯克還跟貝佐斯開過玩笑，在推特上回復(fù)了關(guān)于貝佐斯飛行的表情包，評論“哈哈”。大概意思是說貝佐斯只是碰到了太空邊緣，沒有真正進(jìn)入軌道。不過只是開個玩笑，馬斯克后來也祝貝佐斯飛行順利。
SpaceX的這次商業(yè)太空旅行跟此前藍(lán)色起源、維珍銀河的商業(yè)太空旅行確實有很大差異的，其中比較明顯的差異就是SpaceX進(jìn)行的軌道飛行，而其他兩家都是亞軌道飛行，飛行時間和飛行高度上都存在很大不同。
從高度上來說，SpaceX的飛行高度是約575公里，藍(lán)色起源飛行高度是約100公里，到達(dá)了公認(rèn)定義的太空邊緣：卡門線，維珍銀河則是飛到了85.29公里，超過了美國空軍定義的太空界線。
從飛行時間上講，SpaceX將飛行三天，無疑是三家公司的商業(yè)太空旅行中時間最長的一個，藍(lán)色起源只用了約10分鐘，就幫貝佐斯完成了太空游，維珍銀河稍長一些，花了約63分鐘。
不僅飛行時間上長，SpaceX在乘客體驗失重感的時長上面，也是最長的。這次的宇航員足足可以體驗大概三天的失重感！
除了這些之外，三家公司的商業(yè)太空旅行還有以下幾點不同：
第一是發(fā)射的方法路線和設(shè)備不同。SpaceX使用火箭和飛船實現(xiàn)載人太空旅行，其中載人龍飛船由載人艙和貨艙兩部分構(gòu)成，飛船外部使用酚醛浸漬碳燒蝕隔熱材料，而沒有使用整流罩來提供飛船進(jìn)入大氣層時的保護(hù)，同時龍飛船的頂部“鼻錐”可以打開，能對接空間站。
而獵鷹火箭采用兩級火箭推進(jìn)模式，一級火箭回收時需要復(fù)雜翻轉(zhuǎn)操作，才能飛回陸地的火箭著陸場，火箭箭高70米、發(fā)射質(zhì)量580噸、推力770噸。
藍(lán)色起源同樣是火箭加飛船的結(jié)構(gòu)，但其目標(biāo)是亞軌道飛行，火箭是單級火箭、箭高18米、發(fā)射質(zhì)量40噸、推力50噸，不過藍(lán)色起源使用的火箭可以懸停，垂直飛行。
而維珍銀河使用的是雙機(jī)身母機(jī)搭載火箭動力飛船，利用航天飛機(jī)將飛船送上太空。
第二是對宇航員的訓(xùn)練要求不同，像維珍銀河的乘客只需要四天的準(zhǔn)備時間、藍(lán)色起源的乘客只參加了一個14個小時的速成班，而SpaceX這次飛行的乘客卻需要近6個月的訓(xùn)練。
這是因為軌道飛行時間長，高度高，存在的危險和困難更多。
第三是費用，商業(yè)太空旅行除了安全性，價格也是計劃進(jìn)行太空游的人們要考慮的一項指標(biāo)。
維珍銀河的單張船票可能在25萬美元以上，藍(lán)色起源首張船票被拍出2800萬美元，而就本次SpaceX進(jìn)行的飛行任務(wù)而言，可能平均每個人的船票價值就達(dá)5000萬美元。
五、返回地球和飛出地球一樣重要
獵鷹9號火箭已經(jīng)發(fā)射成功，龍飛船也進(jìn)入到了預(yù)定的軌道開始繞地球飛行，但這只是挑戰(zhàn)的開始。
雖然火箭和飛船都是完全自動化的，無需宇航員進(jìn)行發(fā)射控制或者著陸控制等飛船操作工作，但太空中是否會出現(xiàn)意外是不能預(yù)料的，比如飛行軌道上可能出現(xiàn)的太空垃圾、飛船飛行過程中可能的故障等等。
軌道飛行過程中宇航員身體承受的負(fù)荷也跟亞軌道飛行或飛機(jī)飛行過程中乘客承受的負(fù)荷存在差別。所以，宇航員接受了更長時間的訓(xùn)練以應(yīng)對突發(fā)狀況和身體上的不適感。
在大概成功繞地球飛行三天后，乘坐龍飛船的四位宇航員將返回地球，像打水漂一樣，以濺落式方式在美國佛羅里達(dá)海岸附近海域著陸。
隨后，SpaceX工作人員將搜尋飛船著陸點并派出快艇和主回收船進(jìn)行檢查和回收開艙并評估宇航員健康狀況等工作。
和藍(lán)色起源、維珍銀河的著陸方式不同，SpaceX選擇海面作為著陸點，而不是陸地，可能也是考慮到采取這種方式飛船的著陸備選范圍更大，對飛船的返回精度要求更低，以及飛船減速可能無需開啟反推發(fā)動機(jī)。
不過這種方式存在飛船進(jìn)水沉沒的風(fēng)險，到時候就需要救援人員加快點速度了。
結(jié)語：商業(yè)太空旅行軌道飛行有利有弊
對比維珍銀河、藍(lán)色起源和SpaceX各家公司的首次商業(yè)太空旅行，軌道飛行價格要比亞軌道飛行高，軌道飛行的難度和風(fēng)險也比軌道飛行大，需要花費宇航員更多時間去訓(xùn)練。
但是軌道飛行能夠欣賞到的太空風(fēng)光和體驗完全不同，更符合人們想象中的太空旅行場景。
根據(jù)瑞銀集團(tuán)的報告，到2030年，太空旅游潛在市場價值將達(dá)30億美元，每個人對商業(yè)太空旅游的預(yù)期不同，軌道飛行和亞軌道飛行都將會有更大的市場。
