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人类太空飞行真的会安全吗?

在升空78秒后,这张照片显示了挑战者号的左翼、主发动机(仍在燃烧残余推进剂)和前机身(机组舱)。

在接下来的一周里,随着美国国家航空航天局和全国纪念三起太空悲剧,载人航天的危险将浮现在许多人的脑海中。

25年前的星期五(1月28日),挑战者号航天飞机在发射后不到两分钟就解体了,机上七名宇航员全部遇难。2003年2月1日,哥伦比亚号航天飞机和她的七名宇航员在重返地球大气层时失踪。1967年1月27日,在一次地面试验中发生火灾,导致三名准备执行阿波罗一号任务的宇航员死亡。

专家表示,这些事故强化了一种观点,即将人类送上太空本质上是一项有风险的努力,而且在相当长的一段时间内仍将有风险。许多因素共同作用,包括到达地球轨道所需的极端能量和恶劣的太空环境。

美国国家航空航天局安全与任务保障办公室负责人布莱恩·奥康纳告诉太空网:“我们必须不断承认这是危险的事情,我们必须这样对待。”“如果我们有一个好的使命,这是值得做的。但我们不能低估它的风险。”

载人航天:按数字

这张STS-107哥伦比亚号航天飞机机组人员在轨道上的照片是从一个未开发的胶卷罐内的残骸中找到的。衬衫的颜色表示他们的任务转变。左起(下排):任务专家Kalpana Chawla;Rick Husband,指挥官;Laurel Clark,任务专家;和有效载荷专家Ilan Ramon。从左起(上排)是宇航员大卫·布朗,任务专家;William McCool,飞行员;和迈克尔·安德森,有效载荷指挥官。拉蒙代表以色列航天局。

在航天飞机项目的30年里,美国国家航空航天局已经发射了132次载人航天飞机任务。该机构已经失去了其中两个——挑战者号和哥伦比亚号。

俄罗斯的联盟号计划也有类似的失败率,在刚刚超过100次的载人任务中发生了两起致命事故——尽管联盟号已经近40年没有发生过死亡事故了。

因此,航天飞机和联盟号的风险与试图攀登珠穆朗玛峰时死亡的几率大致相同。奥说,从1922年到2006年,每49名登山者中就有一人最终死亡。

与商业航空的安全记录相比,这种风险具有全新的视角。2010年,美国航空公司没有发生过一起致命事故,尽管有超过1000万次的飞行,搭载了约7亿名乘客。

问题

然而,将火箭动力低地球轨道之旅与从旧金山到洛杉矶的红眼进行比较是不公平的——它们是两种完全不同的野兽。

传统上,进入太空需要大量的能源,而这些能源的生产可能很危险。太空环境本身给宇宙飞船及其机组人员带来了其他挑战,例如高水平的辐射和快速移动的轨道碎片。

回到相对友好的地球范围并不容易,因为重返大气层会产生极端温度,可能会烧穿航天器的外部。

美国国家航空航天局航天飞机项目安全经理Bob Doremus告诉太空网:“将人类送入太空并不容易。”“随着时间的推移,我们通过航天飞机项目中的一些非常艰难的教训学到了这一点。”

练习,练习,练习

奥说,载人航天飞行仍然如此危险的一个重要原因是它太贵了。

奥说,在航空界,对一架新飞机进行几千次试飞是很常见的,以确保一切正常工作,并解决所有问题。但他补充道,成本问题使得太空船几乎不可能进行如此广泛的飞行测试。

奥说:“在太空飞行中,成本太高了,我们往往在开发阶段的很早就开始执行任务。”“我们在用它来完成任务的同时,也在证明我们的系统。我们没有串行操作的奢侈。”

航天飞机也是如此,它于1981年首次搭载人类进入太空,并将于今年晚些时候退役。

奥说:“我相信航天飞机仍处于飞行测试环境中。”“即使我们再飞行10到15年,它也不会真正投入使用,也可能永远不会投入使用。”

2011年1月13日,维珍银河公司的第一艘太空船二号载人飞船在滑翔试验中留下了尾迹,这是一系列演示飞行中的第四次。

维珍银河首席执行官兼总裁乔治·怀特塞德表示,飞行测试也是新兴私营航天领域的关键。维珍银河计划很快,也许在未来一年左右,向亚轨道太空发射商业旅游之旅。

维珍银河的目标与美国国家航空航天局的目标截然不同,因此这两个实体的安全问题和前景无法直接比较。但实践的重要性是一种共同的纽带。

怀特塞德告诉太空网:“最好的办法就是飞行。”“你可以运行任意多的模型,随着时间的推移,这些模型将变得越来越复杂。但归根结底,飞行一辆真正的汽车对提高系统的安全性是最重要的。”

安全性会随着时间的推移而提高

专家表示,与航空一样,随着时间的推移和知识的增长,载人航天将变得越来越安全。

华盛顿特区乔治·华盛顿大学的空间政策专家兼名誉教授约翰·洛格斯顿说:“尽管风险总是相当大,但随着经验的积累,风险会降低。”

奥说,技术进步也应该有所帮助,并指出推进系统可能会变得更加可靠,结构也更有能力承受太空飞行施加的极端载荷。

Logsdon表示,其他安全突破可能来自创新的航天器或任务设计,特别是如果这种设计强调简单性的话。这个想法是,宇宙飞船或火箭越不复杂,出错的地方就越少。

Logsdon告诉space net:“降低风险的最佳途径是建立一个简单的系统。”

怀特塞德一致认为简单是关键。他补充道,简单性是Scaled Composites的主要设计目标,这家加利福尼亚公司建造了维珍银河的太空船二号。

怀特塞德说:“我不知道我是否会称之为简单的运载工具。毕竟,它是一艘宇宙飞船。”“但实现既定目标是最简单的。”

他补充道,维珍银河的任务设计也有助于最大限度地提高安全性。太空船二号只有在5万英尺高的大气层中由母船运载到该高度后,才会发射火箭进入太空。飞船降落在跑道上,滑翔机式。

怀特塞德说:“第一个和最后一个50000英尺是通过基本上成熟的航空技术处理的。”

实现它

怀特塞德表示相信,几十年后,载人航天可以像许多其他交通方式一样安全。但他说,实现这一目标将是一个过程。

这张照片显示了阿波罗1号的指挥舱在宇航员维吉尔·“格斯”·伊万·格里索姆中校、爱德华·希金斯·怀特二世中校和中校丧生的第二天。罗杰·布鲁斯·查菲。指挥舱被带到34号发射复合体的白厅。大火的高温显然影响了外部。

自1961年尤里·加加林成为第一个进入太空的人类以来,这一过程一直在进行中。怀特塞德说,大约400人已经为太空船二号的飞行存款,这进一步推动了这一进程。

怀特塞德说:“这些人站出来说,‘我愿意放下我的钱,我愿意坐我们现在的车。’”。“显然,我们有责任尽可能确保这些车辆的安全。”

目前的载人航天可能会带来风险,但对许多人来说,探索太阳系,并可能在其他世界建立前哨基地等潜在回报是值得的。

专家表示,重要的是不要低估这种风险,而是要意识到、研究并尽可能将其降至最低。

多雷穆斯说:“如果你睁大眼睛冒险,并且你明白这一点,那么你真的可以勇往直前。”


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