

周二原计划有四次不同的火箭发射,但这些火箭一次也没有成功发射。发射延迟会令人头疼,但它们发生的原因以及为何如此普遍是有充分理由的。毕竟,当你的行业围绕着价值数亿美元的设备和劳动力、并可能危及人们生命安全的事件时,鲁莽行事是不明智的。
天气
火箭发射被取消的最大原因是天气。如果恶劣天气足以导致商业航班延误和取消,你肯定可以肯定它足以取消一项价值数亿美元的任务。
而且,我们不仅仅是在谈论极端天气。对于太空发射,地面工程师正在监测大量不同的因素。根据 NASA 的标准,发射期间不能有降水;风速不能超过东北方向约 21 英里/小时,其他方向约 39 英里/小时;温度低于 48 华氏度将迫使发射取消,因为寒冷的天气会导致火箭结冰或设备出现问题(1986 年的挑战者号爆炸导致七名宇航员丧生,就是因为发射前一晚火箭上的橡胶 O 型圈在发射台上结冰了);云底高不能低于 6,000 英尺。NASA 甚至针对穿越积云和卷云有不同的发射程序。
闪电是太空发射最令人担忧的问题之一,这可以理解,因为你想让一块巨大的金属升空。如果发射场地五英里半径内发生闪电的几率大于 20%,NASA 就不会给火箭加油,如果在飞行路径十英里内观测到闪电,则不会发射。该半径还包括产生闪电的云。恰巧,佛罗里达中部——肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角空军基地所在地,美国大部分民用和私人航天飞行都在这里进行——遭受的闪电次数比美国其他任何地方都多。为了确保小小的火花不会导致灾难,人们付出了巨大的努力来监测电场活动。
NASA 自己通过地面塔和海洋浮标网络收集天气数据,以及在起飞前几小时发射的气象气球。所有这些数据一直收集到发射前的最后几秒钟,那时是中止发射的截止时间。之后,飞行计算机尽可能利用这些数据来确定如何将火箭送达目的地。
这还没算上太空天气。近地轨道空间中高能粒子的含量足以迫使发射提供商取消火箭发射,因为空间辐射完全有能力损坏机载电子设备。
机械故障
火箭本身就是一项工程奇迹,其复杂程度堪比人体,但却更加脆弱。一个小的机械故障就可能威胁到整个火箭的安全,并阻止任务进入太空。
例如,不正确的加油程序可能会产生意外的挥发性反应并导致燃烧(正如 SpaceX 在 2016 年所发生的那样)。一个固定氦气罐的劣质钢支柱可能是该公司 2015 年飞行中爆炸的罪魁祸首。在挑战者号之前,NASA 最具毁灭性的与发射相关的灾难是 1967 年的阿波罗 1 号,当时在发射台测试期间发生的一场电气火灾夺走了三名机组人员的生命。
在任何发射的最后几秒钟,成千上万的传感器都在收集数据,以检查火箭内部是否有任何异常。如果任何一个传感器检测到异常或令人担忧的迹象,它们就可以自动触发取消发射,确保火箭和有效载荷的安全。这还没有考虑到所有火箭部件在事前进行完整性检查和维护的重要性。
这不仅仅是为了保护进入太空的机组人员。这也是为了确保地面工程师和人员的安全。2003 年,巴西阿尔坎塔拉发生了一起最严重的火箭爆炸事故,造成非宇航员死亡,当时巴西航天局目睹了火箭在发射准备期间爆炸,造成 21 人死亡,更多人受伤。
奇特的原因
更奇怪的事情也会阻碍太空发射。2014 年,一个计划在 NASA 沃洛普斯飞行设施发射的国际空间站补给任务因一艘帆船而被取消——一艘该死的帆船!——在距离发射地点约 40 英里的地方无意中进入了火箭的飞行路径。如果火箭发射并出现任何灾难性问题,将会对船上的乘客构成危险。这种风险足以让 NASA 取消当天的发射。
NASA 对取消发射非常重视。尽管私人行业的数据较难获得(并且可能低于 NASA 的支出),但每取消一次已开始加注燃料的航天飞机发射,成本大约为 120 万美元——其中 50 万美元是燃料损失,另外 70 万美元是额外劳动力的费用,以准备另一次发射。
但与火箭爆炸(SpaceX 因此付出惨痛代价)造成的数月延误损失,或生命损失相比,这些成本微不足道。确实,航天工业比其他任何行业都更充分地体现了“安全第一,防患于未然”的格言,这非常可喜。