文 | 經(jīng)緯創(chuàng)投
9月10日，SpaceX的獵鷹9號（Falcon 9）飛船搭載著“龍”飛船，從佛羅里達州的肯尼迪航天中心發(fā)射成功，執(zhí)行“北極星黎明”任務(wù)：由4名私人宇航員組成的機組人員將搭乘飛船，在為期5天的行程中，進入地球輻射帶，并計劃進行首次商業(yè)太空行走。
發(fā)射后不久，火箭一二級成功分離?；鸺谝患壋晒德湓诖笪餮笊系臒o人回收船上。發(fā)射12分鐘后，飛船與火箭順利分離，飛船進入軌道，北極星黎明任務(wù)發(fā)射成功。
未來幾天，機組成員們將前往距離地球約1400公里的飛行軌道完成首次太空行走任務(wù)，屆時宇航員還將穿上SpaceX全新設(shè)計的EVA太空服出艙。
這次航天任務(wù)，是繼NASA阿波羅計劃之后，半個多世紀以來，人類距離地球最遠的一次太空旅行。機組將穿過范艾倫輻射帶——被困在地球磁場中的高能粒子環(huán)，還將進行40余項實驗和首次商業(yè)太空行走。任務(wù)的逐步進行，將證明商業(yè)航天公司的能力。
如同馬斯克發(fā)文所說：“這將是史詩般的壯舉。”實際上，早在2022年2月，“北極星黎明”隸屬的“北極星計劃”就被提出，但出于種種技術(shù)原因，飛行拖延至今。雄偉的目標和超長準備時間讓這場太空新冒險備受期待。
那么，“北極星黎明號”承載了哪些「創(chuàng)造歷史」級別的任務(wù)？按照設(shè)想，“北極星計劃”接下來會如何發(fā)展？太空行走又為何意義重大？以下，Enjoy：
萬眾矚目的北極星黎明號，承載了哪些「創(chuàng)造歷史」的使命？
SpaceX出技術(shù)、Isaacaman出錢，又是熟悉的配方
北極星黎明號，是繼NASA阿波羅計劃后，人類在50多年以來抵達的距離地球的最遠距離——大約1400公里的飛行軌道。
馬斯克親自下場認證這一次任務(wù)的突破性：“這將是商業(yè)公司首次進行的太空行走，也是半個多世紀以來，人類距離地球最為遙遠的太空行走！”
北極星黎明號任務(wù)預(yù)計飛行5天時間，機組團隊實力雄厚。指揮官為億萬富翁Jared Isaacman；飛行員為他的長期合作伙伴——退役空軍飛行員Scott Poteet；醫(yī)療官和任務(wù)專家分別是SpaceX員工Anna Menon和Sarah Gilli。
作為私人航天飛行的?？?，這并不是指揮官Jared Isaacman第一次出錢出力出人進行的太空飛行。他曾作為靈感4號任務(wù)指令長兼發(fā)起人，以雄厚的財力支付全部費用，成為“全員平民”出征太空中的重要成員。
同時，Jared Isaacman還合伙開辦了公司，擁有世界上最大規(guī)模的私人噴氣戰(zhàn)斗機編隊，并且參加過編隊飛行表演，創(chuàng)下輕型噴氣機環(huán)游地球的最快世界紀錄。他共參加了一百多場飛行表演，并將每場表演都獻給慈善事業(yè)。 飛行員
Scott Poteet則已經(jīng)服役20年，飛行時長超過3200小時，是一名不折不扣的示范飛行員。結(jié)束空軍生涯后，他還曾擔任各類職務(wù)，如“靈感4號”項目的任務(wù)主任，即Isaacaman投資參與的那次“平民太空旅行”。 任務(wù)專員Sarah Gillis是SpaceX的首席太空運營工程師，負責監(jiān)督宇航員培訓項目，包括幫NASA及商業(yè)飛行員制定課程和培訓。在龍飛船載人航天任務(wù)當中，她就已經(jīng)提供過實時操作支持，也是當時的通信員。
任務(wù)專員及醫(yī)務(wù)人員Anna Menon同樣是SpaceX的首席太空運營工程師，管理宇航員操作的開發(fā)，曾服役于多個龍飛船執(zhí)行任務(wù)，包括Demo-2、Crew-1、CRS-22、和CRS-23。值得注意的是，在SpaceX之前，她曾在NASA工作了7年，幫助整合國際合作伙伴工程師和醫(yī)療護理。
全精英團隊的組合，讓北極星黎明號的順利推進更具保障。
五天行程，任務(wù)滿滿
據(jù)Isaacman透露，此次任務(wù)還會有精彩的直播環(huán)節(jié)。
Day 1 ：
機組人員將尋找微隕石軌道碎片風險最小的時間，以此確定北極星黎明號前往1400公里高度的具體發(fā)射時間。抵達190公里X1200公里的軌道后，機組人員將全面檢查。
Isaacman提到，機組將選擇在最低的高度進行穿越。這是基于整個任務(wù)會高空穿越南大西洋異常區(qū)兩到三次，因此所承受的輻射水平很高，幾乎是這次任務(wù)的全部輻射負荷。從數(shù)據(jù)上講，相當于在國際空間站上待了三個月。
Day 2:
機組人員計劃完成40多項實驗，并且為即將到來的重頭戲“太空行走”做足準備，提前測試艙外航天服。
Day 3:
萬眾矚目的艙外活動日，指揮官Isaacman本人將執(zhí)行最為關(guān)鍵的太空行走活動，任務(wù)專家Sarah Gillis配合進行。另外兩位機組人員則在飛船內(nèi)給予支持。
傳統(tǒng)的載人航天器一般都配有氣閘艙，這相當于正常氣壓和真空環(huán)境的過渡地帶，但飛船沒有配氣閘，出艙前飛船內(nèi)就要全艙減壓至真空狀態(tài)，兩位留在艙內(nèi)的機組成員都相當于置身外太空環(huán)境。
本次太空行走預(yù)計為兩個小時，被稱為“一個測試和開發(fā)的過程”，他們希望：「在有限時間內(nèi)，盡最大可能了解宇航服和操作過程，并且研究太空輻射和太空飛行對人體健康的影響?！?/p>
據(jù)Isaacman說，四位機組人員都已經(jīng)進行過大量訓練，以進行太空行走。
并且，太空艙內(nèi)外都安裝了攝像機，將進行全程直播，一切敬請期待。
在太空行走過程中，SpaceX專門設(shè)計的EVA宇航服將派上用場。3D打印頭盔能夠應(yīng)對太陽強光，搭配平視顯示器和攝像頭，能夠?qū)崟r獲取宇航服的溫度、壓力和相對濕度等信息。
許多新型的熱管理紡織品和阻燃材料也被借用到宇航服設(shè)計中。要知道，這些材料之前都是應(yīng)用在獵鷹火箭和龍飛船的軀干上！
這次飛行還將進行龍飛船通過星鏈進行互聯(lián)通信的首次載人運行測試。NASA也正在開展這一驗證。倘若成功，將能夠為未來的載人航天任務(wù)減少通信延遲問題，并且增加數(shù)據(jù)帶寬！
“北極星黎明”只是“北極星計劃”的三分之一
從提出到實施，鴿了足足兩年半
此次任務(wù)名為：“北極星黎明”（Polaris Dawn）計劃，實際上是Jared Isaacman載人航天計劃“北極星計劃”中的三分之一。
事實上，這一計劃在2022年2月14日便被提出：SpaceX聯(lián)合Isaacman宣布全面啟動“北極星計劃”，SpaceX出技術(shù)，Isaacman出錢，強強聯(lián)手以突破私人太空飛行的極限。
原定于“不早于2022年第四季度”的發(fā)射計劃，受制于EVA宇航服的設(shè)計（實際上今年5月才剛剛亮相）、SpaceX測試衛(wèi)星間激光通信鏈路的技術(shù)問題，先是推遲到2023年3月，又是推遲到2023年年中，隨后接連推遲到2024年4月、7月和8月。
2022年剛官宣時，航天任務(wù)和機組成員就已經(jīng)確立下來。在一鴿再鴿中，“北極星計劃”的亮相愈發(fā)增添了一層神秘色彩。
回顧一下，當時，“北極星計劃”設(shè)置了3次載人航天任務(wù)，分別為：
北極星黎明號（Polaris Dawn）
北極星2號（Mission II）
北極星3號（Mission III）
此次進行任務(wù)的“北極星黎明號”，便是太空行走的第一趟。按照當時的任務(wù)計劃，此次探索將為后續(xù)科研開展提供支撐。這次任務(wù)將證明商業(yè)航天公司的能力，同時也為未來的航天項目打下了堅實的基礎(chǔ)。
北極星黎明號任務(wù)：
SpaceX 的獵鷹 9 號火箭，從佛羅里達州肯尼迪航天中心的 39A 發(fā)射場發(fā)射，支撐北極星黎明任務(wù)的順利開展。
Dragon 和 Polaris Dawn 機組人員將在軌道上停留長達五天，飛行的高度比任何已有的 Dragon 任務(wù)都要高，并且將嘗試達到有史以來飛行的最高地球軌道。
Polaris Dawn 的機組人員將進行太空行走，支持旨在促進地球上人類健康和未來長期太空飛行中對人類健康的理解的科學研究，并率先測試在太空中基于 Starlink 激光的通信。
北極星2號任務(wù) ：
以北極星黎明為基礎(chǔ)，這項任務(wù)將繼續(xù)擴大未來載人航天任務(wù)、太空通信和科學研究的延展度。
北極星3號任務(wù)：
星艦（S20）完成首次載人航天飛行！——成為世界上第一個完全可重復(fù)使用的運輸系統(tǒng)，旨在將船員和貨物運送到地球軌道、月球、火星和更遠的地方。
太空行走，為何意義重大？
太空行走，發(fā)生在艙外活動（Extravehicular Activities, EVA）中，是指航天員離開航天器后，在地球大氣層以外的空間進行活動。根據(jù)不同任務(wù)類型，太空行走持續(xù)的時間可達5-8小時。
太空行走能夠支撐較為重要的艙外作業(yè)，包括但不限于：科學實驗、線纜連結(jié)、調(diào)試設(shè)備、修理航天器等。
也許在今天看來，太空行走已然是一件稀松平常的事情，但先驅(qū)者們卻曾冒著「流浪銀河系」的危險去挑戰(zhàn)和冒險。 太空行走第一人阿列克謝·列昂諾夫（Aleksei Leonov）在1965年成為上升2號的宇航員，嘗試人類首次進行太空行走。
當時，人類的第一件艙外宇航服，受環(huán)境影響，膨脹了。
宇航服中的他，難以做出大幅度動作，體溫也隨之升高，面臨著無法返回飛船的困境。甚至，地面人員選擇了切斷本在直播的信號。
列昂諾夫只能自行判斷。為了讓腳線順利進入氣密艙，再抬手關(guān)上艙門，他選擇了冒著缺氧的風險，將宇航服放氣，一頭扎進氣密艙，并且想盡辦法關(guān)閉艙門。那一身膨脹、高溫、濕透的宇航服中，一直備有一顆自盡用藥。
幸運的是，他解除了上升2號的第一次危機，驚險之中完成了人類首次太空行走。在返回地球的過程中，他接連經(jīng)歷自動著陸系統(tǒng)故障、“方向盤”失控、著陸點偏移、軌道艙分離失敗、落入冬天的森林進行荒野求生的挑戰(zhàn)。
除了危機、還是危機。
救援人員，滑雪抵達現(xiàn)場
救援人員滑雪抵達，滯留1天后，帶著他滑雪離開。死里逃生的他，完成了最艱險的首次太空漫步。甚至被稱為“此人不能在太空中被帶走”的代表。在這以后，獲取了經(jīng)驗教訓的人類，繼續(xù)嘗試太空行走，并且完成了多次艙外活動與實驗。
當時，這項技術(shù)主要是為了登月，而現(xiàn)在，空間站建設(shè)、設(shè)備維修、采集樣本、科學研究，都緊緊依賴著出艙活動。 目前，一般而言，宇航員需要針對太空行走進行長期的專業(yè)訓練，部分訓練模式還會利用到虛擬現(xiàn)實。
宇航員楊宇光曾提到：“太空行走是高風險行為?！笔е鼗蛘呶⒅亓l件對人類體力考驗極大。以神舟十二號為例，航天員準備出艙時，先穿上一個“通風液冷服”，用以通過水作為冷卻液降溫；隨后，再針對屏蔽輻射等進行準備，最后穿上乳白色的艙外航天服。 在太空真空條件下，太陽輻射到一平方米大小的能量是1300多瓦，航天服必須反射掉如此大的能量。同時，空間碎片的未知軌跡可能會穿透航天服，造成失壓和缺氧。因此，盡管太空行走的技術(shù)條件一直在進化，但出艙活動的風險，永遠不可能等于0。
馬斯克曾提到：“只有首先看到事情的可能性，才會有發(fā)生的機會?！泵恳淮螄L試，都有可能抵達。每一次抵達，都意味著新的出發(fā)。
銀河面前，沒有絕對的掌舵者。偉大，正是在于不甘渺小。從仰望到會面，宇宙的未知值得期待?，F(xiàn)實的每一步腳印都在告訴我們：大膽擁抱未來！
References：
1.https://x.com/elonmusk/status/1825318147974373766
2.https://www.spacex.com/updates/
3.“全員平民”出征太空，一人還是中獎白送 by 果殼
4.“北極星計劃” － 美國商業(yè)航天的下一個里程碑 by 全球航天事件
5.太空行走是怎么回事？by 全球航天事件
6.人類首次商業(yè)太空行走在即！SpaceX確認下周一凌晨發(fā)射，馬斯克又要創(chuàng)造歷史：史詩般壯舉 by 量子位
7.人類首次太空行走，背后是險象環(huán)生和絕地求生 by 果殼