宇航员进入太空时会背着一个大背包，背包里装的是什么？

自给自足的便携式机动弹射器虽然在宇航员约翰-怀特的太空行走中获得了成功，但却不容易控制。其原因是，独立的便携式机动弹射器必须靠近宇航员的身体质心，以便准确控制运动方向。但由于宇航员穿着太空服，戴着头盔，很难确定身体质心的位置，所以宇航员一般只能依靠经验。一旦维护卫星的操作需要准确的定位，宇航员就可能因为定位不准确而无法完成维护任务。

因此，这种移动装置还没有得到广泛的应用和推广。自带便携式机动弹射器是一种便携式机动弹射器，除此之外，还有美国空军研制的几种背负式、脐带式和航天员机动装置。但是，由于种种原因，这些装置并没有在实际任务中得到应用。背包去旅行，是不是很多朋友向往的事情？为了帮助宇航员在太空舱外行走，研究人员为宇航员设计了一个 "背包"，它被称为M509机动装置。M509机动装置重11566公斤，长10541厘米，宽6858厘米，厚3883厘米。

这个背包配备了高压氮气瓶，在背包周围有14个喷嘴，分别指向上下、前后、左右，通过控制器打开喷嘴，航天员不仅可以进行上下、前后、左右运动，还可以滚动和旋转。这个装置最大的优点是可以准确地进行身体定位，使航天员可以将身体保持在任何位置。由于太空中的微重力环境，宇航员在太空行走时将处于漂浮状态。如果他们想在太空中移动他们的身体，他们只能通过握住一个扶手和另一个扶手来向前移动，或者使用特殊的身体移动工具，官方称之为 "太空机动装置"。这是一种推进装置，利用喷嘴射出高压气体，将宇航员的身体推向某个方向。而俄罗斯宇航员在太空行走时所用的太空移动装置则 "藏 "在 "背包 "里。

为了保证宇航员在太空行走中能够很好地移动身体，完成各种操作和任务，美国和苏联开发了多种类型的移动设备。在这篇文章中，让我们来看看一些有代表性的。难以控制的早期机动装置：1965年6月3日，美国发射了双子座IV号。在为期四天的任务中，宇航员爱德华-怀特在太空中进行了21分钟的自由行走，这是美国人有史以来的第一次。宇航员怀特的太空行走得到了一个独立的、手持式机动弹射器的帮助。该装置由两个氧气罐和一个压力调节器组成，重34公斤，其中高压氧气推进剂重约013公斤。它每秒产生约181牛顿的推力，速度为182米/秒，或大约是一个普通慢跑者的速度。该装置有三个喷嘴，两个朝后，一个朝前。启动到后面的两个喷嘴，可以推动宇航员向前移动，启动到前面的一个喷嘴，可以停止移动。

神舟十二号火箭飞船组合体的顶端有一个很明显的 “尖尖” 。但细心的朋友会发现，之前咱们发射的“天和”核心舱和“天舟”二号货运飞船， 都没有这个“尖尖” 。

这个“尖顶”究竟有什么玄机？如果你看一看几年前的神舟十一号载人飞船，你会发现它也有这个“尖顶”。

这个“尖顶”一般只用在载人航天上，它的名字叫做 “逃逸塔” ，是航天员保命的“护身符”。

逃逸塔曾经救下了在苏联和俄罗斯飞船上的4名宇航员。而美国之前放弃了逃逸塔，但却搭上了7条宇航员的人命 。

现在的人类航天仍然完全依赖火箭，而火箭从来都是最危险工程项目之一。有的时候，它是人类强有力的工具，但有的时候，它就是一个装满燃料的大炮仗。一旦在发射过程中发生倾倒等事故，火箭本身和它所要运载的所有东西，将全部付之一炬。

随着人类 科技 水平的提高，火箭的安全性也逐渐升高。现在世界主流火箭平均的失败率在2%到4%左右。对于一般的太空运输而言，这个数字已经很低了。但是如果载人，这个2%的失败率则完全无法接受，这相当于100次载人航天，平均就要有两次要死人。

现在全世界拥有载人航天能力的国家，全部都会把保障“航天员”的生命安全放在首位。这首先当然是出于人道主义。而另一方面， 宇航员几乎就是各国航天事业最贵重的“资产” 。

火箭炸了，卫星毁了，都没有太大关系，只要技术在，重新生产并没有太大问题。但航天员则是万里挑一的， 国家选拔培养一个航天员所需要的花费是百亿级别的 。而更重要的，是培养航天员所需要的花费的时间。所以任何国家都不会拿航天员去冒火箭2%的风险。

在这样的环境下，“逃逸塔”诞生了。

逃逸塔安装在载人飞船火箭的顶部，并装有固体火箭发动机。从航天员进入飞船开始，一旦检测到火箭倾斜过大等可能造成火箭毁灭的紧急情况， 逃逸塔便会触发，启动发动机，带着飞船迅速脱离火箭本体 ，避免火箭爆炸时将载人飞船吞没。

脱离危险区后，飞船启动着陆程序，把宇航员安全送回地面。

由于火箭发射事故大部分都发生在点火起飞和低空飞行阶段，当火箭已正常飞出大气层后，事故风险大幅降低，逃逸塔便失去了作用。此时逃逸塔会与火箭飞船分离，以降低负载。

大部分时候，逃逸塔仅仅是作为保命的后备手段。到现在为止，人类进行的载人航天已经有好几百次了，而逃逸塔真正发挥作用只有3次。

1983年9月27日，苏联的联盟T10a飞船正准备发射，宇航员已进入飞船。在发射前倒数第90秒时，火箭助推器增压氮气管路的一个阀门失效，造成一台火箭发动机突然点火，结果引发整个火箭在发射台上爆炸！好在逃逸塔工作正常，检测到事故后立即带着飞船飞离发射台，两名宇航员得以幸存。

还有一次就发生在三年前。2018年10月11日，俄罗斯联盟MS-10飞船发射升空，其上载有一名美国宇航员和一名俄罗斯宇航员。在火箭升空后的第119秒，距离地面50km左右，四个助推器在分离过程中，有一个助推器分离不正常，并撞上了火箭芯级，造成火箭倾斜并关机。逃逸塔紧急逃生程序启动，两名宇航员在经历了6个G的过载后最终生还。

还有一次是美国人搞得，1961年4月25日美国 水星计划 飞船升空（注：水星计划是当时美国给首批载人航天计划起的名字，并不是要探测水星）。火箭在发射20秒之后失控，在第42秒开始自毁，它的逃逸塔运行正常，带着飞船分离，虽然飞船里只有一个假人，并没有真的宇航员。

“逃逸塔”作为保命措施还是比较可靠的，但是很遗憾，美国在航天技术革新的过程中，一度放弃了“逃逸塔”， 而这个决定让美国人付出了血的代价。

美国人在水星计划取得成功之后，又开始了 双子星计划 （注，这个计划当然也不是为了 探索 双子座，而是美国的双人航天计划）。这个时候，美国人不如苏联人踏实稳重的特点就显现出来了。

双子星计划的载人航天飞船都没有逃逸塔，取而代之的是宇航员的弹射座椅，宇航员在事故时可以弹射出舱，跳伞逃生。当然了，这东西只能在低空使用。如果在几十公里的高空弹射出舱，就只有死路一条了。

这么设计的一个原因是，逃逸塔太重，取消逃逸塔就可以减少额外的发射负载。

但是很幸运，双子星计划的所有载人飞船都成功了，没有出现火箭事故。而自此，美国人对逃逸装备逐渐开始忽视，这种忽视延续到了美国后来研发的 航天飞机 上。

最初航天飞机的设计是包含用于逃逸的固体火箭发动机的，但还是为了减重，航天飞机的逃逸装备被无情取消了。美国人认为，他们的航天飞机安全性已经非常高了，所以没必要搞什么逃逸塔之类的逃逸装备。

然而，广袤的宇宙没有像眷顾双子星计划那样，再一次眷顾航天飞机。

1986年，美国挑战者号航天飞机在发射后第73秒时，助推器发射故障，火箭爆炸。没有任何逃逸装备的挑战者号只能跟着火箭一起解体爆炸。7名宇航员殉职。

血的代价并没有促使NASA给剩余航天飞机加装逃逸装备。美国剩下的那几架航天飞机就这样一直对付了17年。在2003年，哥伦比亚号事故又有7名宇航员殉职之后。美国人再也受不了这种安全风险极大的航天方式了。2011年，美国全部航天飞机退役，美国再次回到了飞船 逃逸装备的路子上来。

中国的载人航天一直是走飞船的发展路径，经过二十多年的发展，中国神舟飞船的可靠性和成功率已经走在了世界前列。 从神舟五号，到现在的神舟十二号，已经把17人次的航天员送上了太空。

而每一次，中国航天的“逃逸塔”都在默默地保护着我们的航天斗士们。祝愿我们的神舟十二号三位航天员能够圆满完成任务，并安全回家。

请你在评论区写下你对中国航天的祝愿和期待，也请你帮我点个赞支持一下，我是@四角切圆 ，关注我了解更多世界大事，咱们下期再见。#全能创作家#

美东时间4月24日上午7时05分，搭乘美国太空 探索 技术公司(SpaceX)载人“龙”飞船的4名宇航员抵达国际空间站。这是有史以来首次使用回收的载人飞船完成航天飞行任务。

据美国宇航局(NASA)官网报道，23日上午5时49分 ，载人“龙”飞船由“猎鹰9”号火箭从位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心39号发射台发射升空并送入地球轨道。在轨道上飞行约235小时后，飞船于24日上午5时08分与国际空间站自动对接。对接时，飞船在印度洋上空264英里处。

完成对接约2小时后，执行本次任务的宇航员进入空间站，他们将在那里停留6个月，进行科学研究和设施维护工作，并计划于10月31日前返回地球。

这艘被命名为“奋进”号的载人“龙”飞船曾于2020年5月搭载2名美国宇航员前往国际空间站，执行SpaceX的商业载人测试任务(Demo-2)，同年8月返回地球。

为实现回收飞船的二次使用，SpaceX更换了飞船上的一些阀门和热屏蔽，并安装了新的降落伞。

在迎来最新一批宇航员时，空间站的人数达到11人(包括“远征65”任务的3名宇航员)，他们将共度约5天时间。国际空间站的最大客容量为6名宇航员。

值得一提的是，“奋进”号与空间站完成对接后，意味着有两艘商业载人“龙”飞船同时停靠于空间站，另一艘飞船是于2020年11月执行SpaceX首次商业载人飞行任务(Crew-1)时抵达空间站。这艘飞船将于下周三(28日)搭载执行“Crew-1”任务的4名宇航员返回地球。

另据 科技 网站“空间”报道，23日下午1时许，在前往国际空间站的途中，“奋进”号上的宇航员接到警报，飞船不远处有一块太空碎片。为应对紧急情况 ，全员穿上宇航服。20分钟后警报解除，飞船未与碎片相遇。

该媒体称，多年来，一些航天飞行器偶尔会与太空垃圾发生近距离接触，飞行器会移动位置以躲避这些垃圾。本周，欧洲航天局(ESA) 在第8届欧洲空间碎片会议上表示，根据该机构的估计，目前地球轨道上有128亿个直径大于一毫米的物体，航天飞行器在地球轨道上以每小时数万公里的速度飞行时，与直径极小的物体相撞也会造成严重后果。

(来源:中国新闻网)

商业航天公司 SpaceX ，最近正在经历一段关键时期。

就在本周一，由NASA和SpaceX合作的 人类首次正式商业载人航天任务成功发射 。

在这个代号为 Crew-1 的任务里，NASA是承包方（甲方），SpaceX是服务提供方（乙方）。

佛罗里达州肯尼迪航天中心，SpaceX研发的载人龙飞船搭乘自家猎鹰9号运载火箭点火升空，将4名NASA宇航员送往国际空间站。

一天后，载人龙飞船与国际空间站完成对接，这次载人发射任务宣告成功。

Crew-1圆满执行这次任务，标志着SpaceX正式加入了此前仅有俄罗斯和中国两个“会员”的“载人航天俱乐部”。

从2006年连续发射火箭失败，到2020年载人航天发射成功，SpaceX的成长速度着实令人惊叹；

而就在本月下旬，SpaceX还有一项 星舰SN-8的15km跳跃试验 等待执行。

猎鹰火箭、龙飞船、星舰……这些名字酷炫的航天器，不仅帮SpaceX赚到上亿美金的融资/订单，更是 “硅谷钢铁侠”埃隆·马斯克 实现自己太空梦想的希望。

只是，这一连串“科幻感”十足的飞船名，有没有让你觉得有点晕？

今天我们就 对SpaceX航天器谱系作了全面梳理 ，看完这篇文章你会对它们的定位和所肩负的使命有更清晰的了解。

赚钱组合

猎鹰火箭 + 龙飞船

01 猎鹰火箭

猎鹰1号到9号，成功道路由“失败”铺成

2002年6月，太空 探索 技术公司SpaceX成立，作为太空 探索 的基础，第一件事得先能 离开地球 。

SpaceX决定发射一枚运载火箭向世界证明自己的实力， “猎鹰1号” 由此诞生。

猎鹰1号的英文名是 Falcon 1 ，源于星球大战中的“千年隼”（Millennium Falcon）。

身为 SpaceX最早的试飞火箭 ，猎鹰1号直径17米、高约20米，体积很小，和 “千年隼”相比充其量只能算是个“雏鹰”。

猎鹰1号在结构上是 两级火箭 ，每级装有一台发动机。

一级推进器在送第二级和载荷（比如卫星）升空到一定高度后，脱离并落回地球，利用降落伞减速降落到海面，实现 重复使用 。

作为SpaceX最早研发的火箭，猎鹰1号的主要任务是 验证近地轨道运载技术 。

2006年3月24日猎鹰1号第一次试飞，发射25秒后引擎上方失火爆炸。

截至2008年8月3日，猎鹰1号一共发射了三次，全部以失败告终。

这些失败沉重打击了SpaceX员工的信心，SpaceX公司也到了崩溃边缘，但埃隆·马斯克依然鼓励员工们继续发射。

2008年9月28日，距离第三次失败仅一个多月，通过SpaceX员工连续6周不停歇轮班工作，猎鹰1号第四次发射按时进行。

这次，猎鹰1号将重达165kg的试验载荷成功送入了近地轨道，运载任务圆满完成。

SpaceX因此成为首个成功发射运载火箭的私营企业。

在验证过运载火箭发射技术后，SpaceX将目标集中在 研发更大运量的中型运载火箭 。

由此诞生了当前最常被使用，也最多被提及的 “猎鹰9号”（Falcon 9）火箭 。

与猎鹰1号相比，猎鹰9号不止是尺寸大两倍多，一级发动机也从1台升级到9台，推力加倍提升，运载能力增加到8000kg以上。

运力提升了，但猎鹰9号的制造成本也大大增加了。

作为一家商业公司， 如何实现“经济又实惠”的火箭发射 ，是SpaceX必须解决的难题。

如果能把猎鹰9号的一级推进器（包括外壳和9台发动机）回收并重复利用，就能大幅降低发射成本。

为此，SpaceX开始了艰难的 “垂直着陆” 技术验证。

2010年猎鹰9号首次尝试发射，直到2016年4月，它终于实现了一级推进器海上着陆回收。

猎鹰9号的“垂直着陆技术验证”历经了六年时间、和至少二十三次发射试验，才最终得以成功。

多个部件可重复使用、一级推进器可垂直着陆回收的特点，让猎鹰9成为了所有现役运载火箭中利用率最高、设计最独特的“新星”。

在猎鹰9号基础上，SpaceX采用三个并联的猎鹰9一级助推器，研制出了 猎鹰重型运载火箭（Falcon Heavy） 。

2018年，埃隆·马斯克就是用的猎鹰重型运载火箭，把那辆著名的特斯拉Roadster跑车送去了地球轨道。

02 龙飞船

能运货，也能载人

除了把轿车送出地球，SpaceX面临的真实挑战是—— 如何既安全又经济地把货物送到空间站 。

要解决这个问题，一个安全可复用的航天器必不可少。

2006年在与NASA签订太空站货物运送合同时，SpaceX提出了 龙飞船（SpaceX Dragon） 这个概念。

这个霸气的名字来自美国民谣组合Peter, Paul and Mary的一首歌曲《神龙帕夫》（Puff the Magic Dragon），歌词讲述了一个小男孩和他的神龙在海上冒险的故事。

龙飞船的外形是一个传统的钝锥形弹道胶囊设计，顶部设有127米的正方形对接口，接口面积是俄罗斯飞船对接口的三倍。

从2010年至今，龙飞船已经进行了二十三次发射。

在这些任务中，除了常规的性能试验，龙飞船已经多次向国际空间站送货。

2014年， 龙飞船2号（SpaceX Dragon 2） 在SpaceX总部进行的媒体活动中亮相，它将专门用于 载人航天任务 。

在Crew-1任务中，NASA的四名宇航员就是搭乘着龙飞船2号去往国际空间站。

与货运版龙飞船相比，龙飞船2号尺寸更大，有效载荷量远高于传统航天器，最多能 同时容纳7位宇航员 。

飞船内部增加了座位、窗户、触摸屏控制台、环境控制及生命支持系统等；对于宇航员来说操作更便捷，整体设计风格偏极简主义，未来感十足。

为了保证安全，龙飞船2号最大特点就是采用了 新型的发射逃生系统 。

设计者为该飞船配置了8台“超级天龙座”发动机，如果发射期间遇到危险，这8台发动机便会立即启动，将龙飞船2号推离运载火箭，将它送到安全地带降落。

根据设计指标，一艘龙飞船可重复使用十次左右，它能够执行低成本、业务化的低地球轨道载人航天飞行任务。

除了将宇航员送往空间站，改装后的龙飞船预计还能执行登月任务，用途广泛。

随着Crew-1的成功， 猎鹰9运载火箭搭载龙飞船1号和2号执行载货或是载人的航天任务 ，会成为接下来一段时间内SpaceX的主要收入来源。

SpaceX人类太空计划高级总监本吉·里德在推特上写道：

“在接下来的15个月里，我们将为NASA执行七次机组人员和货运龙任务。这意味着，从Crew-1开始，SpaceX的龙飞船将持续在轨道上运行。”

SpaceX作为NASA现在最出色的航天服务提供商之一，再也不必为接不着活儿而发愁了。

火星组合

星舰 + Super Heavy

SpaceX的创立，其实是为了实现埃隆·马斯克 “征服火星” 的惊人梦想。

多年来，埃隆·马斯克一直对“移民火星”充满向往，也从不怯于透露自己的计划。

为了把火星梦想变成现实，SpaceX正在研发一支 巨型火箭——星舰（SpaceX Starship） 。

其实这个星际飞船计划从2005年就开始谋划，直到17年，马斯克才 将它的名称由“大猎鹰火箭”（Big Falcon Rocket）正式更改为“星舰” 。

它的第一级助推器被称为 超级重型（Super Heavy） ，第二级宇宙飞船称为 星舰（Starship） ，而整个巨型火箭组装起来也叫星舰。

第一级助推器Super Heavy直径9米，长约70米；

第二级宇宙飞船Starship直径9米，长约50米。

由于还在原型机验证阶段，星舰的设计细节随时都在改动；

但根据一些已经确定的性能指标信息，星舰的近地轨道运力将不低于100000kg，是猎鹰9运载火箭的十倍。

这么庞大的星舰，内部活动空间也更大：目前预计它 可搭载50人以上 ，并且这些人都能在飞船内长时间居住。

除了执行地球轨道上的任务，通过在轨加注燃料，星舰还可以完成地月转移以及直击火星的任务。

星舰飞船最突出的特点就是闪闪亮的外壳，因为它采用了“违反直觉的设计思路”—— 以不锈钢为主体材料制造火箭结构和推进剂罐 。

根据马斯克的说法，使用不锈钢的原因是“高品质不锈钢在低温下强度能提高50％，并且具有高熔点，虽然重但明显便宜，造起来很快。”

听着都挺好，那Starship开发到了什么程度呢？

让我们来感受一下SN5原型机的150m跳跃试验吧！

在这个月下旬，星舰在准备新一轮的试验，这次是 原型机SN8的15km跳跃 。

把直径9米，高50米的飞船扔上15千米高空，再稳稳落下，这个试验看起来比Crew-1更让人激动。

网友Erc X模拟了SN8 15km着陆画面，马斯克回复“模拟得相当准确”。

一级助推器Super Heavy的原型机建造也在9月份开始，从图里可以看到，使用不锈钢材料建造起来确实很快。

据媒体报道，近日埃隆·马斯克在SpaceX内部邮件中表示：“ 我们应把星舰视为首要任务。 ”

面对商业载人航天这个 历史 机遇，SpaceX走在了最前面，但并不代表着他们能一直领先。

包括 波音公司 、亚马逊创始人杰夫·贝佐斯创立的 蓝色起源（Blue Origin） ，以及科学技术应用公司 Dynetics ，都是SpaceX的竞争对手。

在NASA重返月球计划Artemis的竞标中，蓝色起源获得579亿美元资金，Dynetics公司获得253亿资金，SpaceX只获得135亿资金。

再对比一下火箭发射次数，SpaceX到目前为止已经完成了70次以上的商业发射，蓝色起源只完成了12次。

但这就是航天项目商业化的另一面，即使其他的公司相比于SpaceX效率偏低、能力不足，NASA也一定会培养出另几个商业航天巨头，与SpaceX展开竞争。

对于上升到太空中的“商业大战”，现在还不知会如何发展，但人类在航天技术的加速却是实打实的。

在我们有生之年实现人类火星登陆，我觉得已不再是梦，你认为呢？