五十年间,究竟何为最惊心动魄的太空行走?

今天清晨,四名私人宇航员发射升空进入轨道,执行 SpaceX 迄今为止最危险的任务。在环绕地球几天后,乘客们将身着航天服并开启他们所乘飞船的舱门。他们所在太空舱内所有珍贵的可呼吸空气将逸散至寒冷的太空。其中两人将冒险走出,用戴着手套的手抓住外部梯子,于地球上空晃悠。四人都将暴露在太空真空中,他们将依靠 SpaceX 此前从未在太空中测试过的航天服来维持生命。这将是历史上首次平民太空行走——或许也是几十年来风险最高的太空行走。

此次被称作“北极星黎明”的任务,是对美国早期航天飞行的一次回溯。在美国国家航空航天局(NASA)研发出气闸技术(即把飞船内宜居环境与外部不适宜环境隔开的小隔间)之前,该国的太空舱在太空行走期间会让全体机组人员暴露在真空中。SpaceX 之所以回归这种较老的方式,是因为一位私人公民、亿万富翁商人贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)想要进行太空行走。艾萨克曼为这次任务提供资金,所以该公司有动力满足他的太空梦想,无论多么疯狂。但 SpaceX 也有快速行动和打破常规以实现自身雄心勃勃目标的历史,鉴于客户也有相应的态度,它在私人航天飞行领域创造了多个第一。只要其乘客能平安回家,该公司可能看起来不再像是在重演 NASA 的辉煌成就,而更像是超越了这家备受尊敬的航天局。

艾萨克曼此前曾租用过 2021 年的一次 SpaceX 任务,这是首次没有政府宇航员的轨道飞行。2022 年,他又委托 SpaceX 执行另外三次任务,基本上启动了自己的私人航天飞行计划,这源自他一生对太空探索的兴趣以及对高空首次飞行的偏爱:年轻时作为飞行员,艾萨克曼打破了环球飞行的速度纪录。艾萨克曼和其他机组人员——两名 SpaceX 员工和他的一位长期朋友、一名退役空军飞行员——为这次旅程进行了广泛的训练,包括模拟 SpaceX 龙飞船舱内空气的排空和重新填充。但即使是准备最充分的专业宇航员,“首次进行太空行走的宇航员也会存在‘难以知晓程度的焦虑情绪’,而且当没有气闸时,这种不确定性适用于全体机组人员,”已退役的 NASA 航天飞机宇航员肯尼斯·“塔科”·科克雷尔(Kenneth “Taco” Cockrell)告诉我。即使太空行走者镇定自若,太空行走期间时间和可呼吸的空气都是有限的,他们的航天服、飞船或生命支持系统的严重故障都可能是致命的。

艾萨克曼意识到了潜在的危险,但似乎基本上未受其困扰。“这并非没有风险,而你之所以承担这种风险,是因为你想推动事情向前发展,想帮助SpaceX为每个人开拓这片前沿领域,”艾萨克曼在最近的一次采访中告诉哥伦比亚广播公司新闻。终究会有人进行首次私人太空行走,那为什么不能是现在,为什么不能是他呢?

在 1965 年美国首次太空行走的照片中,美国国家航空航天局(NASA)宇航员埃德·怀特(Ed White)看起来就像太空牛仔的典范,无支撑地在地球上方盘旋,连接他与漂浮在面前的双子座太空舱的系绳犹如一根套索。这张照片没有捕捉到的是怀特的经历有多么痛苦。怀特和执行此次任务的另一位宇航员詹姆斯·麦克迪维特(James McDivitt)在太空行走的几乎每个方面都遇到了困难:打开舱门,在怀特回到舱内后整理混乱的绳索,关闭舱门。后来在地球上,怀特 描述 与舱门进行的最后 30 秒的战斗是“可能是我一生中最戏剧性的时刻”。当时负责宇航员安全和程序的 NASA 负责人卡罗尔·“皮特”·伍德林(Carroll “Pete” Woodling)在 2000 年的一次采访中回忆道,两位宇航员“都几乎筋疲力尽”。如果他们没能关上那扇门,NASA 可能会失去这两名宇航员。一年后,吉恩·塞尔南(Gene Cernan)发现当他的宇航服在太空真空中变硬时,几乎无法移动。最重要的是,早期的太空舱外部缺乏把手和立足点,这使得操纵极其费力。太空历史学家迈克尔·诺伊费尔德(Michael Neufeld) 写道 ,当塞尔南最终返回时,“他看起来像煮熟的龙虾一样红。”

当您想到‘龙’号太空舱并非为太空行走设计时,“北极星黎明”任务似乎更加令人胆战心惊。没错,近年来它已将众多宇航员送往国际空间站并接回,但那些乘客在与国际空间站对接之前一直舒适地待在舱内。“龙”号没有气闸,SpaceX 的工程师们不得不为这次任务对太空舱进行改装,包括增加氧气储备,以便四套宇航服在整个两小时的活动中有足够的空气。

艾萨克曼表示,“北极星黎明”号对老式太空行走做出了一些关键改进。他和他的太空行走伙伴——SpaceX 宇航员培训师莎拉·吉利斯(Sarah Gillis),会将双脚踩在梯子上。“龙”号航天器配备了一个电动系统,用于帮助宇航员操作舱门。与怀特和塞尔南所穿的相比,SpaceX 的航天服宛如科幻小说中的服装,光滑紧身,头盔能向穿戴者显示航天服的性能数据。希望它不会如塞尔南描述自己的装备那般,在太空真空中变成“一套生锈的盔甲”。不过,“北极星黎明”号是一次开创性的实验,这些特点并不能保证太空行走会轻松——没有什么能保证。

商业太空飞行总是会给离开地球之举带来新的风险阴影。如果“北极星”号的尝试出错,它将成为众多选择错误极限冒险的富人中的又一个例子。如果成功,那么 SpaceX 就可以向所有人推销太空行走。而且,在其最忠实客户的助力下,它将进一步巩固自身作为美国杰出太空公司的地位。SpaceX 舱外活动航天服的成功演示或许会让该公司领先于甚至美国国家航空航天局(NASA)。NASA 在国际空间站上使用的航天服已有 40 多年历史,常常给宇航员带来麻烦。就在今年夏天,NASA 取消了一次太空行走,当时宇航员甚至都还没离开国际空间站的气闸,特蕾西·戴森(Tracy Dyson)的航天服就出现了漏水的情况。NASA 也一直在努力为未来的月球漫步者研发航天服,这些宇航员应在本十年结束前登上月球表面——更别提那些能够助力人类在太阳系中更深入存在的装备了。如果 SpaceX 的设计能够证明自己能够应对这一挑战,该公司将拥有业内最理想的航天服。

SpaceX 对美国太空探索议程的影响力逐年增强,为这个国家在本世纪可能实现的目标树立了榜样——并提供了技术。对于 SpaceX 的客户而言,这种情况可能很快也会出现。艾萨克曼已提议在“北极星黎明”任务之后借助该任务来提升哈勃太空望远镜的轨道,该望远镜每年都会向地球靠近一点,以延长其使用寿命——这一操作将涉及太空行走。美国国家航空航天局尚未采纳艾萨克曼的提议,但如果采纳,该机构将把更多的权力让给商业航天部门,以及这位有宏伟愿景的富有美国人。

在未来几年,SpaceX 的客户可能会梦想使用“龙”号飞船清理太空垃圾,或者为耗尽燃料的太空望远镜补充燃料,又或者仅仅是因为布鲁斯·麦坎德利斯在 1988 年那样做看起来很酷而从航天器上无束缚地漂浮。SpaceX 喜欢将自己描绘成一家使命驱动型公司,其员工已经接受了公司的终极梦想,但它仍然是一家公司,客户将能够为有机会冒生命危险而支付高额费用。艾萨克曼所做的不只是一场特技表演,但它也有一些这样的元素:风险、可疑的理由、对个人荣耀的追求。他正在开创太空飞行的真正牛仔时代。现在,勇敢的宇航员不再是为了国家和地球的荣耀而进行太空行走的员工,而是出于自身原因自找麻烦——但仍在引领着我们宇宙未来的走向。