2019年国外载人航天开展总述

2019年，国外载人航天范畴共施行15次发射使命，包含6次载人飞船发射使命，9次货运飞船发射使命。其间，俄罗斯发射了4艘联盟MS (Soyuz MS)飞船、3艘前进MS (Progress MS)飞船；美国商业公司展开了2次载人飞船无人飞翔实验，并运用“龙” (Dragon)、“天鹅座” (Cygnus)等货运飞船供给了5次“商业再补给服务” (CRS)；日本成功发射了1艘“H-2搬运飞翔器” (HTV)。

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各国环绕“世界空间站”

展开载人航天活动

“世界空间站”运用效益显着，美俄正在推进延期运转

“世界空间站”（ISS）作为全球最大的在轨航天器，已在轨运转超越20年，在空间运用范畴获得了很多效果。2019年6月，美国发布了《NASA近地轨迹商业开发方案》，旨在扩展对“世界空间站”的商业运用，推进近地轨迹载人航天活动蓬勃展开。

因为“世界空间站”的巨大运用效益，美俄均方案坚持其载人航天活动在近地轨迹的继续存在，已确认将“世界空间站”延期运转至2024年，并正在研讨进一步延伸作业寿数的可能性。此前，NASA提出2025年后将世界空间站移送商业运营。2019年，美国参议院商业委员会经过了《2019年美国国家航空航天局授权法案》（S.2800），该法案提出将“世界空间站”惯例运用的寿数从2024年延伸至2030年，这是美国国会触及“世界空间站”延寿的多项提案中的一项，也是第二项获得参议院经过的提案，现在正在提交众议院审议。

“世界空间站”超期执役，在添加归纳运用效益的一起，也增大了体系维护的担负，毛病增多的问题，值得后续重视。8月24日，在联盟MS-14飞船与“世界空间站”查找号（Poisk）迷你研讨舱-2终究对接阶段，飞船在间隔空间站约90m处悬停，主动交会对接体系无法确认对接方针，传回的实时视频显现飞船姿势呈现显着晃动，俄罗斯专家判别主动对接失利。俄方采纳一系列紧迫处置办法，把对接口改为星斗号（Zvezda）服务舱并成功对接。专家判别事情由“航向”（Kurs）主动交会对接体系毛病形成，俄方航天员过后查看体系发现第705号电缆处于彻底掉落的状况，将电缆从头衔接后体系运转正常。此次事情中，俄罗斯航天国家集团（ROSCOSMOS）还成立了专门小组，对“世界空间站”俄罗斯一切舱段的现状做全面评价，包含站上的一切组件及设备，确认哪些可用，是否有备用件及其怎么研发。美方也方案对其地点舱段做全面查看，这些评价成果将直接影响“世界空间站”是否能够在2024年今后延期作业。

俄罗斯“联盟”飞船继续为“世界空间站”运送航天员

俄罗斯“联盟”飞船是现在国外仅有执役的载人飞船，在向“世界空间站”运送乘员方面发挥了不行代替的关键效果。2019年，俄罗斯共发射了4艘联盟MS飞船。

▲ 联盟MS飞船

3月14日，俄罗斯在拜科努尔航天发射场第1发射台用联盟-FG运载火箭成功将联盟MS-12载人飞船发射进入预订轨迹，飞船经过约6小时飞翔后成功与“世界空间站”对接。飞船搭载3名航天员。

7月20日，俄罗斯用联盟-FG运载火箭成功将联盟MS-13载人飞船发射进入预订轨迹，飞船经过4圈飞翔成功与“世界空间站”对接。

8月22日，俄罗斯运用联盟-2.1a运载火箭成功将联盟MS-14载人飞船发射进入预订轨迹。飞船与空间站初次交会对接反常间断，原因是“世界空间站”查找号迷你研讨舱-2上“航向”主动对接体系毛病。俄方采纳紧迫处置办法，站上航天员手动操作联盟MS-13飞船，从星斗号服务舱别离并从头对接到查找号迷你研讨舱-2上，联盟MS-14飞船与空出的星斗号服务舱主动对接。此次使命为联盟MS飞船与联盟-2.1a火箭初次结合后的无人实验飞翔使命，飞船搭载了俄罗斯首个人形机器人——天空机器人F-850（SkybotF-850）。

9月25日，俄罗斯用联盟-FG运载火箭成功将联盟MS-15载人飞船发射进入预订轨迹，飞船经过近6个小时飞翔后成功与“世界空间站”对接。飞船搭载了3名航天员。这次使命也是联盟-FG运载火箭的终究一次使命，以及拜科努尔航天发射场第1发射台（加加林发射台）终究一次惯例发射使命。后续，俄罗斯方案运用联盟-2.1a运载火箭从第31发射台履行载人飞船发射使命。

俄罗斯“前进”货运飞船施行3次补给使命

“前进”飞船是俄罗斯研发的货运飞船，现在展开的最新类型是前进MS飞船。2019年，前进MS飞船共履行3次“世界空间站”货运补给使命。

4月4日，俄罗斯在拜科努尔航天发射场第31发射台运用联盟-2.1a运载火箭成功发射前进MS-11货运飞船，飞船选用2圈超短程飞翔形式，发明了与“世界空间站”最短交会对接时刻纪录（3h21min）。前进MS-11货运飞船载有超越2500kg货品，包含1400kg干货品、900kg燃料、420kg水以及47kg紧缩气体，货舱内载有科学设备、生命保障体系配套组件以及食物箱和航天员所需的衣物、药物及个人卫生用品。

7月31日，俄罗斯用联盟-2.1a运载火箭成功发射前进MS-12货运飞船，并再次改写与“世界空间站”最快交会对接纪录（3h19min）。本次使命是第3次、也是终究一次超快速交会对接形式飞翔验证，随后俄方将固化体系状况，并方案进一步在载人飞船上运用该形式，提高航天员飞翔体会。前进MS-12货运飞船载有超越2670kg货品，包含1200kg干货品、超越1000kg燃料、420kg水以及50kg紧缩气体。

12月6日，俄罗斯用联盟-2.1a运载火箭成功发射前进MS-13货运飞船。因为美国“龙”飞船在前进MS-13使命前一天发射，为防止对接使命搅扰，此次使命没有选用此前的快速交会对接形式，而是选用72h交会对接形式，对接在“世界空间站”码头号（Pirs）对接舱上。此次发射的前进MS-13货运飞船载有超越2487kg货品，包含1367kg干货品、超越650kg燃料、420kg水以及50kg紧缩气体。

日本HTV飞船展开一次大载货量补给

日本HTV货运飞船是日本世界航空研讨开发组织研发的一次性货运飞船，也是国外载货才能最大的现役货运飞船，仅次于我国的“天舟”货运飞船。2009年9月至今，日本已向“世界空间站”成功发射了7艘HTV货船，累计运送超越37t货品。

▲ 日本HTV货运飞船被“世界空间站”上的机械臂捕获

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商业载人航天

获得里程碑展开

美国大力推进载人航天商业化展开，现在商业货品运送现已老练，SpaceX公司和诺格公司与NASA签定的榜首阶段“商业再补给服务”合同已确认进入结尾，逐渐发动第二阶段合同，展开成效显着。商业乘员运送体系研发也获得里程碑展开，“载人龙”（Crew Dragon）飞船与“世界空间站”对接并顺畅回来，成功完结无人飞翔实验；“星际客船”无人飞翔实验发作曲折，终究安全回来，两型飞船均方案2020年投入服务，使美国从头具有乘员运送才能。

SpaceX公司“龙”飞船供给3次“商业再补给服务”

5月4日，SpaceX公司运用猎鹰-9（Falcon-9）运载火箭成功发射“龙”飞船，履行“世界空间站”第17次“商业再补给服务”。“龙”飞船搭载约2500kg货品，包含乘员补给、科学设备、仪器设备等。在“龙”飞船非密封舱中，装载了轨迹碳观测-3（OCO-3）、“空间实验方案-休斯顿6”（STP-H6）等载荷，用于展开一系列实验和勘探活动。

7月25日，猎鹰-9运载火箭成功发射“龙”飞船，履行第18次“商业再补给服务”。此次“龙”飞船运送了约2500kg货品，包含：世界对接适配器-3（IDA-3）、航天员补给、数十项科学实验所需的资料等，此外还搭载了数颗立方体卫星。

12月5日，猎鹰-9运载火箭成功发射“龙”飞船，履行第19次“商业再补给服务”。此次“龙”飞船货运补给使命为“世界空间站”运送了2617kg货品，包含38项实验所需资料，以及站上设备、航天员补给等，此外还搭载了数颗立方体卫星。飞船带着了超光谱成像设备（HISUI），该设备由日本经济工业省开发，是下一代超光谱对地观测体系，将装置在“世界空间站”上，服务于石油、天然气、矿藏、农业、森林、海岸监测等多个职业。

诺格公司“天鹅座”飞船供给2次“商业再补给服务”

4月17日，诺格公司运用安塔瑞斯-230（Antares-230）运载火箭成功发射“天鹅座”货运飞船。此次使命中，“天鹅座”飞船为“世界空间站”运送了约3400kg有效载荷，包含研讨设备、航天员补给和硬件等，还有28颗小卫星与飞船一起发射。此次使命成功标志着诺诺格公司与NASA榜首阶段“商业再补给服务”合同顺畅完结。

11月2日，诺格公司初次运用推力优化的安塔瑞斯-230+运载火箭成功发射“天鹅座”货运飞船。“天鹅座”飞船为“世界空间站”运送了约3700kg有效载荷，包含研讨设备、航天员补给和硬件等。飞船上搭载了物理学、生物学等范畴的科学实验设备，在轨展开世界环境勘探实验、世界辐射防护、改进饮食、聚合物资料收回、遥操作、资料实验、生物钟研讨等。

▲ “天鹅座”飞船飞抵“世界空间站”

内华达山脉公司“追梦者”航天飞机研展开开顺畅

内华达山脉公司（SNC）在2018年末获准开端出产榜首架全尺度“追梦者”（Dream Chaser）航天飞机。“追梦者”航天飞机运用运载火箭发射入轨，并能够再入大气层、水平降落在机场跑道上，估计重复运用超越15次，其上行运载才能5500kg，下行运载才能1850kg，一起还能在货舱内带着3400kg载荷回来大气层焚毁。

内华达山脉公司在洛马公司（LM）交给全复合资料机死后，于2019年10月称“追梦者”航天飞机进入终究的总装和测验阶段，并瞄准在2021年4月前完结悉数的总装和测验作业。一起，该公司确认选用联合发射联盟的发射服务，运用“火神”（Vulcan）火箭发射“追梦者”，假如“火神”火箭研发开展延误，则选用世界神-5（Atlas-5）运载火箭发射。

SpaceX公司“载人龙”飞船成功展开无人飞翔实验

3月2日，SpaceX公司用猎鹰-9运载火箭成功将“载人龙”飞船发射入轨，展开无人飞翔实验使命。“载人龙”飞船顺畅完结与“世界空间站”的交会对接，并于3月8日再入回来。该使命是NASA“商业乘员方案”（CCP）的重要组成部分，也是商业制作并运营的美国载人飞船的初次发射。

▲ “载人龙”飞船无人飞翔实验使命示意图

4月20日，在肯尼迪航天中心1号着陆区简易试车台展开的“载人龙”飞船静态焚烧实验中发作爆破，飞船损毁严峻。事端查询以为飞船上意外走漏的四氧化二氮进入高压氦管引发连锁反应，导致止回阀内的结构失效并引起爆照。SpaceX公司表明将在未来一切“载人龙”飞船中替换这些部件，保证爆破和走漏不会再次发作。

波音公司“星际客船”展开无人飞翔实验

11月4日，波音公司（Boeing）在白沙导弹实验场成功展开“星际客船”（Starliner）发射逃逸体系实验。“星际客船”在发射逃逸发动机、轨迹机动和姿势操控发动机的效果下，飞至最高约1350m，并运用降落伞减速、气囊缓冲着陆。此次实验原方案运用3具主伞，实践只翻开了2具，另一具降落伞因为引导伞和主伞之间的衔接销钉插放不妥而未能翻开。除降落伞外，此次发射逃逸实验的各环节均正常作业，并证明了在只要两具降落伞情况下体系的安全性。波音公司宣告将经过调整装置程序，保证销钉装置正确。

12月20日，“星际客船”搭乘世界神-5运载火箭成功发射。“星际客船”原方案与“世界空间站”对接并停靠一周，因为船箭别离后飞船计时器反常导致未能进入预订轨迹，NASA和波音公司采纳紧迫处置办法将飞船送入安全轨迹。飞船展开一系列在轨技能验证后回来地球，于美国山地标准时刻12月22日安全着陆在白沙导弹基地，标志无人轨迹飞翔实验完结。NASA和波音公司总结称，此次使命没有进行飞船与“世界空间站”的交会对接，但成功进行了火箭发射、飞船再入回来，并对“星际客船”上大多数体系进行了在轨验证。

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美俄加快推进载人月球勘探方案

美国快速推进“阿尔忒弥斯”方案

美国特朗普政府航天方针1号令（SPD-1）调整了载人航天展开趋势，提出载人重返月球方案。2019年，美国国家航天委员会（NSC）第五次会议进一步要求加快重返月球，要在2024年前将美国航天员送上月球外表。

为此，NASA调整了相关使命组织，提出“阿尔忒弥斯”（Artemis）方案全体分两个阶段施行，榜首个阶段重视速度，方案在2024年完结载人登月；第二个阶段重视可继续性，将支撑月面长时间活动，并为载人火星勘探做准备。

▲ “阿尔忒弥斯”体系登陆月球想象图

“阿尔忒弥斯”方案由地-月运送体系（运载火箭、载人飞船、货运飞船）、月球轨迹空间站、月球轨迹-月球外表运送体系（月球着陆器）、月球外表体系（月球基地）、月球-火星运送体系（深空运送飞船）、火星外表体系（火星基地）等部分构成。2019年5月，NASA挑选加拿大麦克萨技能公司（Maxar Technologies）为其开发月球“门户”（Gateway）地月空间站的首个舱段——动力和推进组件（PPE）。7月，NASA发布载人着陆体系作业草案，方案经过公私协作方法开发集成着陆器，现在现已选定11家企业展开相关研讨，终究方案挑选最多两家公司为2024年使命开发初始着陆器。载人飞船方面，“猎户座”（Orion）飞船于2019年7月成功进行发射间断体系实验，模仿发射过程中飞船饱尝最大动压的情况下的逃逸才能。NASA和洛马公司方案经过可重复运用部件将常常运用本钱下降50%。NASA于9月23日颁发洛马公司长时间出产“猎户座”飞船的合同，内容包括的12艘飞船，足以满意21世纪30年代NASA的需求。

俄罗斯推进自主载人月球勘探体系研发

俄罗斯方面正依照俄罗斯联邦航天规划研发新一代载人飞船——通用版“雄鹰”飞船[此前名为联邦号（PTKNP）飞船]，该飞船可用于履行近地轨迹飞翔和飞往月球的使命，一起具有以第二世界速度回来的才能。

▲ “雄鹰”载人飞船

“雄鹰”飞船方案于2023年从东方发射场搭乘安加拉-A5P（Angara-A5P）火箭进行初次实验发射；2024年和2025年别离进行无人飞翔和载人飞翔前往“世界空间站”；2026年和2027年飞船仍将选用“安加拉”系列火箭进行发射；2028年方案选用“叶尼塞”（Yenisei）超重型系列火箭进行初次发射，同年完结飞船的飞翔测验作业并投入运营；2029年飞船开端进行绕月飞翔；2030年飞船将俄罗斯航天员送达月球外表。现在有2艘“雄鹰”飞船正在研发过程中，榜首艘是全尺度原型飞船，大多数都用在搭乘安加拉-A5P火箭和超重型火箭进行实验飞翔；第二艘则是真正可重复运用（10次飞翔）的飞船，用于飞翔测验及后续运营。

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结束语

2019年，世界载人航天获得了加快速度进行展开。近地轨迹方面，“世界空间站”深化商业运用，“载人龙”飞船、“星际客船”等新式载人航天器成功展开实验成为本年度的重大突破，虽然遭受曲折，但均未形成重大损失，载人航天活动稳步推进。载人月球勘探方面，美国提出加快载人重返月球，“门户”地月空间站、月球着陆器、“猎户座”飞船等体系研展开开顺畅，欧洲、日本、加拿大等国活跃参与；俄罗斯方面瞄准2030年载人登月，着力展开新式的“雄鹰”载人飞船，研展开开顺畅。全体而言，首要航天国家均活跃策划，推进载人航天活动可继续展开，并迈向更远的深空。

来历：《世界太空》2020年第2期