星际飞船半途而废，无法对接空间站，无法跟随龙飞船的成功轨迹

　　一款酝酿近十年的美国载人版飞船——波音星际飞船，终于一飞冲天。
　　但，没能追随今年3月载人龙飞船成功首飞的轨迹，无法按照既定轨道与国际空间站对接，只能再入大气层返回……
　　半途而废
　　先来聚焦问题所在——火箭发射环节一切正常，当星际飞船与上面级分离后，原本应该插入既定轨道，但由于飞船计时器出现问题，导致自动驾驶系统产生偏差，系统检测认为飞船处在错误的位置，于是消耗大量推进剂来修正一个错误的轨道，同时还错过了正确的点火时间点——因此导致星际飞船虽然进入了稳定轨道，但已经没有足够的推进剂（耗尽75%储量），无力飞抵国际空间站。
　　根据新闻发布会披露，目前计划先让星际飞船转移轨道，转至一个可以在48小时后能够返回至着陆点（美国新墨西哥州白沙航天港）的轨道。
　　并且研究下一步，利用这期间低轨道飞行，星际飞船还能完成哪些测试任务。比如测试再入大气层、降落伞系统、精准着陆等能力。当然，回收飞船后还可以查找第一手信息，最终确定问题到底出在哪里。
　　不过，这次最重要的任务目标——全程测试，尤其与国际空间站对接测试，已经无法完成。
　　发射速览
　　发射时间：美国东部时间12月20日早上6:36，北京时间12月20日晚上19:36
　　发射地点：佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地41号发射位（SLC-41）
　　运载火箭：联合发射联盟(ULA)旗下阿特拉斯5型N22款火箭（Atlas V N22）
　　发射任务：任务代号Orbital Flight Test (OFT)，即阿特拉斯5型火箭发射波音星际飞船，送至181公里高度亚轨道，星际飞船进入轨道级飞行，原计划25小时后自动对接国际空间站。
　　任务属性：星际飞船首次轨道级测试飞行，没有宇航员搭乘，只有一个测试版假人罗西（Rosie）。
　　星际飞船：Boeing’s CST-100 Starliner（简称Starliner）
　　发射重地
　　这次发射位于美国著名航天发射场——佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地41号发射位（SLC-41），也称第40号航天发射综合体。属于美国空军在20世纪60年代为泰坦火箭计划建造的发射重地。90年代后期，为了支持阿特拉斯5型火箭，该基地被美国联合发射联盟ULA翻新，重新启用。
　　这个发射位历史悠久，成就显著。曾经发射诸多大名鼎鼎的深空探测器：太阳神号、海盗号探测器、旅行者号、火星勘测轨道飞行器MRO、新视野号、朱诺号、火星科学实验室MSL……
　　这次发射是41号发射位第92次航天发射。未来波音星际飞船载人航天发射计划在此升空。ULA下一代主力箭火神号也将在此发射。
　　发射重器
　　这次发射动用的是美国联合发射联盟ULA当家主力箭——阿特拉斯5型火箭（Atlas V）。这是阿特拉斯系列火箭第5款主力火箭。最初由洛克希德·马丁研制，现已转至联合发射联盟ULA（洛克希德·马丁、波音联合组建运营）。
　　目前作为发射星际飞船的指定运载火箭，ULA还为该火箭取了新名称：N22。严谨表述为：阿特拉斯5型N22款火箭。N代表着没有整流罩（no payload fairing）；第一个2代表：两个固体燃料助推器；第二个2代表：火箭两级模式的上面级，采用两台半人马发动机（dual-engine Centaur）。
　　阿特拉斯5型N22箭高52.4米，采用两级模式。第一级火箭发动机采用一台俄罗斯制造的RD-180主发动机，以液氧+煤油为推进剂，可产生86万磅推力。推进66秒，就能让阿特拉斯5型进入超音速，全程燃烧时间253秒。
　　同时捆绑两个固体燃料助推器（AJ-60A），箭高17米，能产生38万磅推力，全程燃烧时间94秒。
　　第二级火箭（上面级/太空巴士）箭高12米多，直径3米，采用两台半人马发动机（ RL 10），以液氧+液氢为推进剂，能够产生4.5万磅推力，累计燃烧时间842秒。
　　截至目前（2019年12月20日）阿特拉斯5型火箭总计发射81次，成功79次，部分失败2次（包括这次任务失败）。
　　这次发射任务还顺手实现两次突破：阿特拉斯5型N22首次发射，阿特拉斯5型火箭首次配备两台半人马发动机上面级（之前80次发射全都是配备单台发动机）。
　　发射过程
　　这次任务：火箭发射阶段是成功的，但飞船任务却是彻底失败了。
　　当地时间美国东部时间12月20日早上6:36，阿特拉斯5型N22火箭升空，逐渐转至东北方向飞行，第一级火箭持续推进4分29秒后关闭发动机，6秒后一二级火箭分离。
　　当火箭升空4分45秒后，大约111公里高度时，启动上面级两台半人马发动机，持续燃烧7分钟多一点，上面级将星际飞船送至一个亚轨道（181×72公里，与赤道倾角51.6°）。
　　火箭升空15分钟后，上面级与星际飞船分离，一切都很顺溜。发射全程不超过3个G的加速度，以保障未来搭乘真人宇航员的人身安全。
　　接下来，星际飞船滑行约15分钟后，启动真空发动机，原定完成一次40秒燃烧，插入既定轨道，结果遭遇计时器出错，飞行偏离轨道，最终导致飞船半途而废，无法对接空间站。
　　差不多同一时间，半人马上面级在升空一小时后，从印度洋上空切入，重新进入大气层，残骸部分最终落入澳大利亚西南部的南太平洋。
　　星际飞船任务，变成了原计划
　　从发射升空到释放星际飞船，这一过程不到15分钟。一切安好。
　　因为遭遇任务失败，以下都变成了原计划——
　　从发射升空到星际飞船自动对接空间站，原计划这个全过程需要25小时50分钟。对接时间：美国东部时间12月21日上午8:27，北京时间12月21日晚上21:27。原计划星际飞船与国际空间站和谐号舱段实现对接。
　　空间站宇航员将打开舱门，进入太空舱实地检查，收集数据，卸下270公斤货物，包括一些圣诞礼物
　　宇航员还会与搭乘星际飞船的唯一乘客打招呼，合影晒照片——一名模拟宇航员罗西Rosie，与雷普利Ripley一样（搭乘载人龙飞船DM-1任务的假人），同样以女性名字命名。
　　这位罗西女士身穿一套标准版的波音蓝舱内宇航服，浑身上下部署着传感器和辐射监测仪，为了明年发射载人版星际飞船任务收集数据，充当马前卒。
　　星际飞船试飞任务代号：Starliner OFT，即Starliner Orbital Flight Test（星际飞船轨道飞行测试）。这次属于无载人首飞，简称OFT-1。下次载人试飞，简称OFT-2。
　　这次任务主要测试一系列关键系统：入轨/在轨/再入导航系统、航天控制电子系统、对接系统、通信/遥测系统、舱内环境控制系统、太阳能充电系统、电力系统、推进系统……
　　整个流程是不是挺熟悉的？是的，跟今年3月初SpaceX载人版龙飞船首飞任务（DM-1）基本一样。核心目的就是为了全程测试星际飞船是否达标？是否已经为下次搭载真人宇航员做好准备？
　　很遗憾，波音星际飞船半途而废，无力对接国际空间站。当然，谈不上什么全程测试任务了。
　　按照原计划，这艘星际飞船将在空间站停靠8天，北京时间12月28日13:44飞离空间站，5个小时后，18:48降落伞式着陆在新墨西哥州白沙航天港（白沙导弹基地）。
　　不过，这次意外导致飞船着陆大大提前：发射48小时后再入大气层，受控降落在白沙航天港。
　　这艘飞船将运回肯尼迪航天中心进行彻底检查，为下次首次载人飞行的星际飞船做样本性研究。往好处想，这艘打前站飞船所遭遇的问题，应该会在下一艘飞船避免。
　　下一艘星际飞船正在肯尼迪航天中心进行最后组装，作为首次载人试飞任务（OFT-2）专用飞船。
　　按照NASA商业载人航天项目第一阶段要求，载人龙飞船、星际飞船每次任务都要采用全新版，而不是复用版，尽管这两款飞船研发设计要求达到使用10次。
　　后续影响预判
　　在此之前，业界乐观估计2020年上半年首次载人试飞。到底是波音星际飞船还是载人龙飞船，哪个率先载人试飞？这要看NASA的最终决定。
　　前段时间流传一个版本，NASA计划表——
　　2020年3月龙飞船载人试飞（DM-2）
　　2020年5月星际飞船载人试飞（OFT-2）
　　2020年11月龙飞船商业载人首飞（USCV-1）
　　2021年5月星际飞船商业载人首飞（USCV-2）
　　前提是一切顺溜，没什么重要纰漏。
　　这种安排对SpaceX来说很有利，载人龙还是领先一步。
　　不过，按照风险分散与共担原则，NASA需要兼顾两家飞船进展，最好旗鼓相当，齐头并进。即便是星际飞船出现严重问题，也不会让载人龙飞船形成单飞局面。
　　换句话说，这次任务失败了，不仅严重影响波音自己的进度表，还会牵连载人龙飞船后续任务的进度条。
　　这次任务必将择日重考：波音星际飞船无载人测试飞行必须达标，这是硬指标。至于何时才能载人试飞，很可能2020年无望。
　　SpaceX下一次关键测试：载人版龙飞船发射中止测试，最新公布至少推迟一周，最早2020年1月11日发射。受到这次任务失败的牵连，很可能还会推迟下去。
　　载人龙飞行中止测试又推迟了，最早2020年1月11日，为啥一再喊狼来了？
　　冷酷预判，2020年上半年发射中止测试（IFA），2020下半年载人试飞（DM-2），很可能算是正常进度了。
　　2019年度，没能成为乐观预期中的「美国载人航天元年」，这一年3月、12月先后发射两艘飞船——载人龙飞船完美首飞、星际飞船半途而废，在此期间又接连出现：载人龙飞船4.20爆炸、两款飞船都遭遇降落伞故障、星际飞船中止测试勉强过关……
　　因此，这一年充其量只能称为「美国载人航天预热元年」，期待中的全球商业载人航天的新纪元：不在2020，就在2021……
　　这次发射刷新数据
　　星际飞船首次轨道级试飞
　　阿特拉斯5型火箭第81次发射
　　阿特拉斯5型N22首飞
　　联合发射联盟ULA第136次发射
　　佛州卡角41号发射位第92次航天发射
　　美国今年第27发
　　全球今年第99发（33、27、20、9、6、2、2）
　　本文参考：
　　Boeing’s new Starliner spacecraft is in the wrong orbit during first trip to space
　　Boeing＂s Historic Starliner Launch May Be Visible from the U.S. East Coast Friday
　　Boeing Starliner space capsule goes off course on first test flight
　　From Take Off to Landing, NASA and Boeing Work Together to Launch Commercial Crew
　　Starliner test flight to use special Atlas 5 configuration, unusual launch trajectory
　　Boeing, ULA ready for momentous launch of Starliner on uncrewed test flight
　　BOEING CST-100 STARLINER ONE STEP CLOSER TO FLIGHT WITH COMPLETION OF DCR
　　ULA：ATLAS V STARLINER
　　Atlas V N22 - Starliner OFT (uncrewed) - 20 Dec 2019 (11:36 UTC) - DISCUSSION
　　载人龙飞船何时再飞？波音飞船何时首飞？一份国际空间站计划表披露……
　　极速95秒，波音星际飞船闯关成功
　　载人龙飞船超热度首飞，点燃下一个时代