4月21日,SpaceX釋出今年第45發獵鷹火箭,為NASA執行第32次商業補給服務(CRS-32)任務,向國際空間站(ISS)運送重要物資和科學實驗設備。這次任務恰逢國際空間站補給體系面臨關鍵時刻。由于近期美國貨運飛船補給鏈的挫折——尤其是諾斯羅普·格魯曼公司天鵝座飛船NG-22任務取消,以及新型貨運飛船的延遲,貨運龍飛船承運CRS-32任務的重要性顯著提升。
●任務概覽:耀眼的太空補給行動
此次CRS-32任務使用SpaceX貨運龍飛船C209.5,這是該飛船的第五次飛行,此前已執行CRS-22、24、27和30任務。與上次CRS-31任務同樣使用的是五手貨運龍飛船。
此次發射搭配三手獵鷹9號助推器B1092.3。發射窗口定于2025年4月21日美國東部時間凌晨4:15(北京時間16:15),為瞬時發射窗口。就在發射窗口第一時點,即當地時間凌晨4:15,肯尼迪航天中心39A發射臺,搭載五手貨運龍飛船C209的三手獵鷹9號火箭B1092.3準時點火升空,火焰劃破夜空,照亮了佛羅里達的海岸線。
▲升空7.5分鐘后,三手獵鷹9號火箭B1092.3,在距39A發射臺14.6公里外的1號著陸區(LZ-1)順利垂直降落。這是LZ-1第51次成功回收一級火箭,也是SpaceX總計第433次回收獵鷹火箭助推器,彰顯了該公司可重復使用火箭技術的高度成熟。
發射約9.5分鐘后,貨運龍飛船C209.5與獵鷹9號火箭第二級分離,獨自前往國際空間站。預計4月22日美國東部時間上午8:20(北京時間20:20)與美國和諧號艙段天頂端口對接,由NASA宇航員喬尼·金(Jonny Kim)和日本航天局宇航員大西卓哉監督對接過程。
C209.5貨運龍飛船將在空間站停留約一個月,隨后返回地球,在太平洋洛杉磯、歐申賽德或圣地亞哥附近海域濺落,屆時由香農號 (Shannon)多功能支援船負責回收。
●貨物清單:填補補給缺口
CRS-32任務總共運送6660磅(3021公斤)的貨物,其中包括4780磅(2168公斤)的加壓貨物和1653磅(750公斤)的非加壓貨物,存放在飛船外部的貨艙中。貨物清單如下:
乘員補給:3236磅(1468公斤),包括食物和其他必需品,因NG-22任務取消而被優先安排。
科學實驗:562磅(255公斤),支持超過30項實驗。
空間行走設備:420磅(190公斤),用于空間站的持續維護。
飛船硬件:562磅(255公斤),確保空間站正常運行。
計算機資源:18磅(8公斤),用于運營升級。
此次補給任務的重要性,因諾斯羅普·格魯曼旗下的天鵝座飛船NG-22任務取消而倍顯重要。NG-22原計劃運送8000磅(3600公斤)貨物,但由于壓力艙在運輸中受損,以及此前航空電子設備問題,任務被徹底取消。NASA國際空間站項目首席科學家詹妮弗·布赫利(Jennifer Buchli)表示,NASA調整了CRS-32的貨物清單,優先安排食物和乘員補給,同時仍盡力容納關鍵科學實驗。下一艘天鵝座飛船NG-23要到2025年9月才能發射,留下了巨大的補給缺口,CRS-32必須全力填補。
●科學載荷:在微重力環境中推動研究
CRS-32運送了多種科學實驗,許多由國際空間站國家實驗室和美國國家科學基金會(NSF)贊助。重點實驗包括:
智能手機視頻引導傳感器-2(SVGS-2):測試NASA開發的視覺導航系統,利用Astrobee機器人控制衛星編隊飛行,適用于月球或火星任務的飛船對接和機器人協調。
氣溶膠監測:評估空氣質量監測設備及區分煙霧和塵埃的裝置,旨在減少誤報并支持乘員長期任務中的健康安全。
工業結晶盒(ADSEP-ICC):改進結晶設備以生產均勻的金納米粒子,可用于醫療診斷和藥物傳遞技術。
DNA納米治療2號任務:研究DNA啟發的納米材料,用于治療關節炎癥和軟骨再生,在微重力環境中具有更高的穩定性和性能。
銠 USAFA NIGHT實驗:美國空軍學院研究番茄植株在微重力中如何適應和生長。通過探索二氧化碳替代物或補充物是否能促進植物生長,同時降低能耗,實驗旨在為未來的空間農業提供可持續解決方案。這不僅對長期空間任務(如月球和火星基地)有重要意義,還將為地球上的農業技術帶來啟發,例如在資源有限的環境中提高作物效率。探索二氧化碳替代或補充物是否能在降低能耗的同時促進生長。
空間原子鐘組(ACES):歐洲航天局的實驗,利用原子鐘測試相對論并改進全球計時和基礎物理研究。
此外,高級植物實驗-12(APEX-12)將研究空間輻射對植物端粒(保護染色體末端的重復DNA序列)的影響,為長期任務中的生物存活能力提供見解。倫斯勒理工學院(RPI)的阿米爾·赫薩(Amir Hirsa)教授強調了環剪切液滴實驗的重要性,該實驗研究微重力環境中的蛋白質聚結問題。「蛋白質對多種治療至關重要,但在高濃度下容易聚結,」赫薩表示,「這項研究可能改善藥物制造和患者治療效果。」
●技術升級:改進降落傘與未來準備
CRS-32任務還引入一項顯著升級——貨運龍飛船的改進型引導降落傘。SpaceX龍飛船任務管理總監莎拉·沃克(Sarah Walker)解釋說,這些降落傘采用更堅固的接頭、帶子和翻轉式打包設計,以實現更平穩的展開。「安全是我們的首要任務,」沃克強調,「盡管現有引導降落傘性能符合標準,但我們仍創新了更優方案。」此次部署的數據將為龍飛船艦隊的未來升級提供依據。
下一任務CRS-33將測試美國退役艙段的技術,這是一套由SpaceX研發的系統,用于在2031年左右安全退役國際空間站。CRS-33還將搭載額外推進器,幫助維持空間站軌道,這一能力因天鵝座任務的延遲而變得更加關鍵。
●更深層背景:國際空間站補給的壓力
2025年,國際空間站補給計劃面臨重大挑戰。NG-22任務的取消,疊加Sierra Space逐夢者太空飛機(Dream Chaser)的延遲——現預計于2025年秋季發射——使NASA的物流體系承壓。逐夢者可攜帶11000磅(5000公斤)加壓貨物和1100磅(500公斤)非加壓設備,本應增加美國補給艦隊的多樣性。日本的HTV-X貨運飛船也推遲至2025年秋季,NASA正考慮將波音星際客船的下一次試飛作為純貨運任務,以應對緊急情況。
歷史上,NASA的商業補給服務(CRS)計劃頗為成功。截至CRS-32,SpaceX和諾斯羅普·格魯曼已完成63次任務(分別為31次和32次)。然而,依賴少數供應商的體系暴露了脆弱性。自CRS-1于2012年啟動以來,SpaceX已發射20次“貨運龍”任務,運送價值約83億美元(約590億元人民幣)的貨物,而諾斯羅普·格魯曼的11次天鵝座任務運送了價值約127億美元(約900億元人民幣)的貨物。CRS-1和CRS-2的總貨物質量分別達到63200噸和71800噸。
SpaceX此次CRS-32任務不僅僅是一次常規補給——它是在物流挑戰中為國際空間站提供的重要生命線。通過運送必需物資、推動科學研究和測試新技術,這項任務凸顯了SpaceX在維持國際空間站運營中的關鍵作用。隨著NASA展望未來,計劃在國際空間站退役后過渡到商業空間站,像CRS-32這樣的任務提供了寶貴的數據和運營經驗。SpaceX正在延續成功任務的紀錄,確保國際空間站繼續作為科學發現的太空前哨。
部分資料來源:
Wikipedia: SpaceX CRS-32 Mission Overview
Spaceflight Now: Live Coverage of SpaceX CRS-32 Launch
SpaceX Official Website: Dragon Spacecraft Details
NASA: SpaceX CRS-32 Mission Overview
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