北極星計畫
已結束 · 2024年北極星計畫是由私人出資的SpaceX載人專案,其唯一一次飛行「北極星黎明」把機組送到了阿波羅計畫以來載人飛行的最高處。
北極星計畫(Polaris Program)是企業家賈里德·艾薩克曼與SpaceX合作推進的一系列載人太空飛行任務,全部由私人出資。計畫於2022年2月14日宣布,原定至少飛3次,目標是儘快推動載人太空飛行向前發展。它的任務「北極星黎明」於2024年9月10日發射,把機組送到了1972年阿波羅17號以來載人飛行的最高處,並完成了首次商業太空漫步。
北極星計畫是什麼?
北極星計畫是一系列由私人出資、使用SpaceX飛船和火箭的載人太空飛行任務,直接延續了艾薩克曼2021年的「靈感4號」(Inspiration4)任務,也就是人類首次全平民軌道飛行。按規劃,任務從北極星黎明開始,到北極星3號(Polaris III)收官;北極星3號原本要承擔星艦(Starship,SpaceX研製的完全可重複使用深空火箭)的首次載人飛行。北極星黎明於2024年9月成功飛行。
為什麼要做北極星計畫
北極星計畫對外公布的目標,是用一連串私人任務推動載人太空飛行向前發展,每次任務都為將來更遠的飛行測試硬體和流程,包括太空人出艙作業穿的新型艙外活動(EVA)太空衣、太空雷射通訊和高空輻射研究。再往遠看,計畫瞄準的是深空探索和讓人類成為多行星物種的長遠目標,這也是整個SpaceX的發展方向。
出資人是艾薩克曼。他創辦了支付公司Shift4 Payments,這家公司2021年還向SpaceX投資了2750萬美元。
任務過程
北極星黎明的軌道近地點(離地面最近的點)約190公里,遠地點(離地面最遠的點)達1408公里。
機組乘坐載人龍飛船「堅韌號」(Resilience),由獵鷹9號火箭發射。艾薩克曼任指令長,斯科特·波蒂特任飛行員,SpaceX工程師莎拉·吉利斯和安娜·梅農任任務專家。「堅韌號」先爬升到遠地點,在范艾倫輻射帶裡收集輻射資料,隨後降到約700公里高度,準備太空漫步。龍飛船沒有氣閘艙,整個座艙只能向太空真空敞開,4名機組成員同時暴露在真空中,其中兩人把半個身子探出艙口,完成了「站立式」太空漫步。機組穿的太空衣是SpaceX工程師花約兩年研製的,頭盔內建抬頭顯示器,還裝了鏡頭,關節更靈活,溫控也做了改進。
Watch Dragon’s first spacewalk with the @PolarisProgram’s Polaris Dawn crew https://t.co/svdJRkGN7K
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北極星計畫的經濟帳
北極星計畫試驗了一種模式:由一位私人買家承諾購買多次飛行,並分擔艙外太空衣這類新硬體的費用。
由一位出資人支持的專案,會跟著出資人的計畫走。艾薩克曼轉任NASA後,北極星計畫在3次計畫任務中完成1次後收官。
北極星計畫現狀
北極星黎明任務的最高飛行高度為1408公里,是1972年阿波羅17號以來載人飛行到過的最高處,還打破了雙子座11號1966年創下的地球軌道載人飛行高度紀錄。2026年4月,阿提米絲2號機組執行繞月飛行,飛得比北極星黎明更遠。
飛這麼高是特意安排的:機組藉此進入內范艾倫輻射帶,測量大多數任務都會避開的輻射。機組還完成了近40項實驗,其中包括研究太空飛行相關神經眼症候群(太空人身上出現的一種視力問題)。這次任務也首次在載人飛行中測試了星鏈(Starlink)雷射通訊,機組藉此發出了第一條從太空經星鏈傳送的社群平台X(原推特)貼文。吉利斯緊隨艾薩克曼出艙,梅農在艙內為太空漫步提供支援。任務還把一把小提琴帶上了軌道,用於聖裘德兒童研究醫院的「堅韌和聲」(Harmony of Resilience)專案。飛行約4天22小時後,飛船在佛羅里達近海濺落。
未來走向
北極星計畫在北極星黎明之後收官。2025年12月17日,美國參議院以67票對30票確認賈里德·艾薩克曼出任NASA第15任局長。提名審議期間,他承諾取消與SpaceX簽下的剩餘北極星飛行合約,以免與NASA最大的承包商之一產生利益衝突,因此北極星2號(Polaris II)和北極星3號預計都不會成行。北極星3號原本要承擔的星艦首次載人飛行,如今仍是SpaceX的目標,只是不再有北極星機組參與。
總結
北極星黎明在太空真空環境中實測了SpaceX的新太空衣,從內范艾倫輻射帶收集了輻射資料,飛行近5天後返回地球。這個計畫的出資人如今執掌NASA,而SpaceX的載人飛行大多由NASA採購。
時間軸
- 2021年9月:賈里德·艾薩克曼擔任指令長的「靈感4號」完成首次全平民軌道飛行,為北極星計畫打下基礎。
- 2022年2月14日:賈里德·艾薩克曼與SpaceX宣布北極星計畫,承諾出資並親自帶隊執行至少3次私人任務。
- 2024年9月10日:美國東部時間凌晨5時23分,北極星黎明機組乘坐載人龍飛船「堅韌號」,由獵鷹9號火箭從甘迺迪太空中心39A發射台升空,隨後爬升至約1408公里,創下阿波羅計畫以來載人飛行的最高高度。
- 2024年9月11日:機組穿過內范艾倫輻射帶的部分區域,研究輻射對人體的影響。
- 2024年9月12日:賈里德·艾薩克曼和莎拉·吉利斯在約700公里高度完成首次商業太空漫步,測試SpaceX的新太空衣。機組當天還首次在載人飛行中測試了星鏈雷射通訊,吉利斯也為聖裘德兒童研究醫院的「堅韌和聲」專案演奏了一段小提琴曲。
- 2024年9月15日:美國東部時間凌晨3時36分,北極星黎明在佛羅里達近海濺落,歷時約4天22小時,完成了近40項科學實驗。
- 2025年12月17日:美國參議院確認賈里德·艾薩克曼出任NASA局長。他承諾取消與SpaceX簽下的剩餘合約,北極星計畫在北極星黎明之後收官。
