SpaceX将"龙"飞船溅落地点移至太平洋 以解决碎片坠落问题

SpaceX公司"龙"任务管理总监莎拉-沃克（Sarah Walker）说："在佛罗里达州海岸线上飞溅了五年水花之后，我们决定将'龙'回收作业转回西海岸。"

在过去的几年里，土地所有者在他们的土地上发现了数次龙飞船任务的碎片，这些碎片都来自飞船的尾箱，即安装在太空舱后面的非增压部分，它在往返国际空间站的飞行中搭载宇航员或货物。

SpaceX公司的前21次"龙"货运任务都在洛杉矶西南的太平洋上降落。当升级后的载人版"龙"飞船于 2019 年开始飞行时，SpaceX 将降落地点转移到大西洋和墨西哥湾，以便更靠近该公司在佛罗里达州卡纳维拉尔角的整修和发射设施。在佛罗里达州附近着陆的好处包括可以更快地将宇航员和具有时间敏感性的货物交还给美国国家航空航天局，并缩短任务之间的周转时间。

旧版本的"龙"飞船（即"龙1"）在脱轨燃烧后分离了尾箱，使尾箱坠入太平洋。在新版"龙"（被称为"龙2"）上，SpaceX 更改了返回剖面图，在脱轨燃烧之前就抛弃了主体。这意味着每次"龙"飞船任务结束后，主体都会留在轨道上，而太空舱则按引导轨迹重返大气层。主体由复合材料制成，没有推进系统，通常需要几周或几个月的时间才能落回大气层，而且无法控制重新进入大气层的时间和地点。

稀薄的高层大气所产生的空气阻力会逐渐减慢主体的速度，以至于使其脱离轨道，而主体所受到的空气阻力在很大程度上取决于太阳活动的波动。

SpaceX 公司和美国国家航空航天局（NASA）为龙飞船的研发提供了大量资金，他们最初认定，龙飞船的尾箱在重返大气层时会完全烧毁，不会对重返大气层后的生存造成威胁，也不会造成人员伤亡或财产损失。然而，事实证明并非如此。

今年 5 月，从国际空间站出发的 SpaceX 龙飞船的一块 90 磅重的碎片掉落在北卡罗来纳州一家"露营"度假村的物业上。与此同时，附近小镇的一位房主发现了一块较小的物质，似乎也是来自同一次"龙"飞船任务。

在此之前，加拿大萨斯喀彻温省的一个农场于今年 4 月发现了另一块近 90 磅重的"龙"太空舱碎片。据加拿大广播公司（CBC）报道，SpaceX 和美国国家航空航天局（NASA）后来确定，这块碎片是今年 2 月从轨道上掉落的，本月初，SpaceX 的员工来到农场取回了残骸。

去年，"龙"飞船的碎片也掉落在科罗拉多州，2022 年，澳大利亚的一位农民在自己的土地上发现了"龙"太空舱的碎片。

2022 年，在澳大利亚的一片田野中发现了龙飞船的碎片。

SpaceX公司在其网站上发布的最新消息中说："SpaceX没有发现这些碎片造成任何结构损坏或人员伤亡。作为一项临时措施，SpaceX 和 NASA 已同意暂停在"龙"飞船的后备箱中处理空间站退役的科学仪器箱和其他相对较大的物品，因为这些额外的硬件可能会导致更多的碎片在重返大气层后到达地面。"

但是，为了彻底消除任何损坏或伤害的可能性，SpaceX 公司的官员在征得 NASA 同意后，决定在未来的任务中，在脱轨燃烧期间将龙飞船的机身与太空舱连接在一起。

沃克说："迄今为止，大部分机身碎片都重新进入了无人居住的海域，但任何碎片重新进入的事实都向我们表明，我们需要从最初的分析中得出不同的结论。"

这意味着 SpaceX 无法再在佛罗里达州沿岸降落，因为飞行轨迹会将机身碎片带到美国或墨西哥人口稠密地区上空。

当回收工作转移到西海岸时，"龙"太空舱将启动"德拉科"推进器减速，然后在重返大气层的过程中，以类似的轨迹释放机身，使其在大气层中燃烧。机身上任何未烧尽的碎片都将撞击太平洋，同时太空舱将展开降落伞，以慢速溅落。

沃克说："我们要做的是，我们将实施一项软件变更，在抛弃主体之前完成脱轨燃烧，就像我们在'龙 1 号'上所做的那样，然后主干将有意再次安全地降落在海洋的无人区。"

这不会马上发生。接下来的几次乘员任务将继续在佛罗里达州海岸附近溅落，包括 SpaceX 计划下个月从国际空间站返回的Crew-8 任务。SpaceX 公司正与美国国家航空航天局（NASA）和美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration）合作，确定太平洋回收区的准确位置。我们的目标是在明年年中之前完成所有这些工作，让"龙"飞船开始在太平洋上降落。

沃克说："我们所做的最终会让所有的龙飞船在西海岸登陆。"

在西海岸恢复溅落之后，从空间站返回地球的宇航员和设备将乘坐直升机返回加利福尼亚州的海岸，而不是美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心。

沃克说："为了使这一变化成为可能，我们将在明年某个时候把龙回收船移至太平洋，我们将使用 SpaceX 在长滩港（洛杉矶附近）的设施进行最初的飞行后处理。"

SpaceX 有两艘回收船，用于在海上回收"龙"太空舱。每艘船上都有一台起重吊车，用于将"龙"飞船吊出水面，还有宇航员医疗设施和一个直升机停机坪，用于将机组人员和货物快速运回岸上。在 2010 年至 2020 年期间飞行的第一代"龙"飞船上，NASA 并不要求如此快速地将货物运回岸上。美国国家航空航天局在肯尼迪航天中心设立了实验室和接收设施，以便在"龙"飞船返回地球时对科学实验进行处理。

沃克说："美国国家航空航天局向我们提出了新的要求......要求更严格的返回时间、更强的科学能力，这些都是我们在佛罗里达州设计和建造整个系统时考虑的因素。"

她说，SpaceX公司正在研究，一旦龙飞船开始在西海岸降落，如何复制这些快速返回能力。"这（就是）我们现在要解决的问题，就是当我们最初在佛罗里达设计这一切时，如何在西海岸做到这一点。"

2024 年 3 月 12 日，"载人龙"太空舱与四名机组人员一起降落在墨西哥湾，飞船返回舱看上去就像烤熟的棉花糖。

"龙"飞船再入大气层剖面的变化可能也会对飞船的整体性能产生一定影响。由于连接了机身，太空舱的推进器在脱轨燃烧时需要燃烧更多的推进剂。目前还不清楚这是否会影响"龙"飞船运回地球的货物数量。

转向西海岸溅落还有一个重要的好处。"搬到西海岸的一个好处是天气更好，"沃克说。"我们在佛罗里达州有许多站点，我们感觉有时会经常遇到飓风。当我们查看风、雨、浪高的飞行规则，以及决定我们返航飞行规则的所有标准时，我们实际上看到，我们正在考察的西海岸站点的天气要好得多，这让我们有更好的返航可用性。"