SpaceX载人龙飞船和波音Starliner的紧急中止系统有什么区别？

2015年5月6日，SpaceX公司的载人龙飞船在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地进行了无人驾驶中止系统测试。(图片：©SpaceX)

如果宇航员在搭乘火箭飞往太空的过程中出了什么问题的话，他们可以依靠飞船的内置紧急中止系统来帮助他们安全返回地球，但是这些紧急中止系统的工作方式并非都是千篇一律的。

2018年10月，“联盟号”火箭在发射后发生故障，随后，“联盟号”上的发射中止系统完美地将两名原本计划前往国际空间站的宇航员带回了地球。无独有偶，SpaceX和波音(Boeing)新型商用载人飞船的设计宗旨，同样也是在紧急情况下能够与火箭安全分离并飘回地面。

但这两家公司都还没有在其新的商用乘员飞船上全面测试过他们的中止系统，相反，在逃生引擎的早期测试中，这两家公司就已经遇上了麻烦。上星期六(4月20日)，在佛罗里达州肯尼迪航天中心的SpaceX载人龙飞船在测试“超级火龙SuperDraco”逃生引擎时出现重大异常，几英里外都能看到爆炸产生的烟雾。去年7月，波音公司在测试公司的发射中止引擎时也出现了类似的“异常情况”，但没有关于发生剧烈爆炸或浓烟的报告。

看着一些旨在拯救生命的东西爆炸冒烟可不是一件让人放心的事，对那些准备乘坐这些航天器飞行的宇航员来说更是如此。但这些“异常现象”最终将会帮助工程师发现并解决任何有可能危及生命的问题，从而使航天器变得更安全。

要中止一场发射有两种方法：一种是比较传统，并且经过考验的“拉”方法，另一种是比较新型的“推”方法。在较传统的中止机制中，乘员舱顶部会安装一套小型火箭助推器(这使得火箭的前端呈尖尖的细长形状)，当发射中止时，这些朝下的推进器在太空舱与火箭分离后会将太空舱“拉”到安全的地方。

美国国家航空和宇宙航行局(NASA)在水星计划和阿波罗计划中首次使用了这种逃生系统(水星计划是该机构的第一个载人航天计划，阿波罗计划则把宇航员送上了月球)，俄罗斯联盟号火箭太空舱组合上使用的也是这种逃生系统(近十年来，美国宇航局一直联盟号火箭搭载宇航员往返空间站)。

而新型的逃生系统发射方法则是由波音公司在2010年提出，不过第一个将这个想法付诸实践的公司却是SpaceX，该公司的载人龙飞船就使用了这种方法。SpaceX没有在太空舱顶部安装逃生塔，而是在太空舱外壁上安装了推进器，飞船船体内嵌入有8个SuperDraco发动机，在紧急情况下将“推动”太空舱逃离火箭。

4月20日的爆炸发生时，SpaceX正在测试这些超级火龙引擎。但早在2015年，SpaceX就已经成功完成了载人龙飞船中止系统的首次试飞，而该公司目前还没有给出最近这起事故的起因，不过它可能与自第一次测试以来实施的一项改变有关。

波音公司的CST-100 Starliner使用了与载人龙飞船类似的发射逃生系统，但它使用的是由Aerojet Rocketdyne制造的4台RS-88发动机，而不是8台超级火龙发动机。在2018年7月的一次类似的热点火测试中，这架Starliner的发射中止引擎也出现了问题，当时波音公司报告发动机阀门出现推进剂泄漏问题，不过没有发生剧烈的爆炸，但第一次Starliner试飞随后被推迟，现计划于8月发射。

虽然这两家商业航天公司正在为发射逃生系统进行更新的设计，但美国宇航局在其新的猎户座乘员舱中实际上仍在坚持使用旧的“拉”方法。美国宇航局最早将于2024年使用该航天器将宇航员送上月球，所以该机构计划在6月12日对猎户座中止系统进行第二次测试。第一次测试在2010年已经成功完成，自那以后，NASA利用第一次测试收集的数据对系统的设计进行了改进。

埃隆•马斯克(Elon Musk)今年3月在twitter上发帖称，这三艘飞行器都将使用降落伞将宇航员安全带回地球，但SpaceX的载人龙飞船可以依靠自身的推进器作为后备着陆能力。尽管SpaceX之前似乎有望早于波音进行首次载人上国际空间站的任务，但该公司最近发生的事故可能意味着波音有可能逆风翻盘。目前，SpaceX还没有说明周六爆炸的原因，也没有说明爆炸对载人龙飞船的行程进度有什么影响，它的第一次载人试飞Demo-2任务在技术上仍然计划于7月25日进行，但这个行程很可能会改变。