有的宇航员被迫滞留太空八个月，而有的宇航员正在书写历史。

就在刚刚，马斯克旗下太空探索技术公司（SpaceX）成功完成人类史上首次商业太空行走。

以往的航天历史中，执行过 477 次太空行走的 270 名宇航员全都是职业航天员，而这次则是历史首次由非职业航天员完成了出舱任务。

马斯克曾将这次飞行形容为「星际时代的早期开拓者」，并且宣布如果一切顺利，未来将有更多人借助相关技术前往地球轨道、月球，乃至更遥远的火星。

这次任务原定于 2022 年发射，但因技术和天气等因素多次「跳票」。人类的征途是星辰大海，但航天员的生命却不容差错，每一次延迟都是为了万无一失。

好在，这次的成功没有让我们等待太久。

人类开启首次商业太空行走，非职业宇航员出舱门

航天员贾里德・艾萨克曼手动缓缓解开舱门锁，并进行初步拉动以完成通风程序。

在另一位航天员兼任务专家莎拉・吉利斯的指挥下，舱门被缓缓打开，伴随着这一刻，四名机组成员彻底暴露在太空的真空环境中。

贾里德・艾萨克曼成功完成舱外活动（EVA，Extravehicular Activity），并进行一系列宇航服机动性测试。现场观众紧绷的神经得以放松，掌声和欢呼声随之爆发。

由于这次出舱时间较短，艾萨克曼并未配备便携式维持生命系统背包，而是通过一根类似「脐带」的软管连接到太空舱的生命支持系统，并借助固定在身上的助行器与太空舱保持联系。

其他两名航天员安娜・梅农和斯科特・基德・波特则留在太空舱内，密切关注显示屏并管理「脐带」。

与以往宇航员从国际空间站出舱远行的太空行走不同，艾萨克曼和吉利斯只需身体离开「龙」飞船即可完成任务。

很快，贾里德・艾萨克曼完成全部的机动性测试，重新返回龙飞船。

随后，任务专家莎拉・吉利斯再次上演类似的操作，这也意味着她成为了首位私人进行太空行走的女宇航员。

不到 10 分钟后，吉利斯返回舱内。舱门随即关闭，经过缓慢的加压过程，当舱内压力恢复至适宜生存的 14.5 psi，所有宇航员便脱下了舱外宇航服。

在龙飞船的再增压过程中，会使用纯氮气。同时，飞船的开放循环系统会将纯氧气释放到舱内。纯氮气与通过开放循环系统释放的纯氧气在舱内混合，形成适合呼吸的气体混合物。

这种气体处理过程是龙飞船特有的，它使得龙飞船可以作为自己的气闸（airlock）。而气闸是宇航员进出飞船和太空环境之间的一个过渡区域，它允许宇航员在不泄漏舱内气体的情况下进出飞船。

最后 SpaceX 官方也第一时间发布消息，确认圆满成功。万事开头难，但一切都在按计划进行。

非职业宇航员，创造了航天历史

先来介绍一下本次执行航天任务的四位宇航员。

• 贾里德・艾萨克曼（Jared Isaacman）
  首先便是亿万富翁，同时也是本次航天任务的发起者贾里德・艾萨克曼（Jared Isaacman）。
  他是 Shift4 Payments 的创始人兼 CEO，曾在 2021 年担任 Inspiration4 任务（SpaceX 的首次全平民航天任务）的指挥官，拥有超过 7000 个飞行小时驾驶经验。
• 莎拉・吉利斯（Sarah Gillis）
  莎拉・吉利斯是 SpaceX 的首席太空运营工程师，负责监督宇航员培训计划，包括制定任务课程、执行培训，以及为 NASA 和商业宇航员提供载人龙飞船的操作支持。
• 安娜・梅农（Anna Menon）
  安娜・梅农是 SpaceX 的首席太空运营工程师，同时兼任任务控制人员和医疗官员，负责机组人员运营的发展，并在多个载人龙飞船任务中发挥了关键作用。
• 斯科特・基德・波特（Scott「Kidd」Poteet）
  他是一名退役美国空军中校，同时也是 Isaacman 的老朋友，曾在 Isaacman 创立的军事航天公司 Draken International 工作，并在 Inspiration4 任务中担任任务指挥官。

这四位宇航员为了这次任务，已经准备了数年之久。

太空行走并非此次任务的唯一亮点，更重要的是，机组人员计划进行约 40 项科学和研究实验，比如测试宇航员身穿的 SpaceX 新型的 EVA 宇航服。

这些服装采用了新材料，并且配备了一个 3D 打印的头盔，内置平视显示器和特别设计的遮阳板，能够减少太阳光线的眩光影响。

据 CNBC 报道，SpaceX 用了两年半的时间就研制出了这套全新的宇航服。

这套宇航服经过了极端辐射和极寒环境的全面测试，甚至在新墨西哥州的白沙导弹靶场进行了高速微陨石撞击模拟，以验证其在遭受高速撞击时的防护性能和密封性。

甚至，这套宇航服支持个性化定制，还能适应不同体型的宇航员。

此外，在本次任务中，宇航员将穿越 Van Allen 辐射带，这两个辐射带环绕地球，由太阳释放的高能粒子和宇宙射线与大气层的相互作用产生。

基于此，他们可以收集关于辐射如何影响人体的直接数据，帮助科学家更好地理解太空辐射对人体健康的影响，并开发出更好的防护措施。

又或者，宇航员们还将开展一系列关键实验。其中一项是解决太空晕动症，这是一种影响 60% 宇航员的常见问题，通常在他们首次体验微重力环境时出现。

这种不适感可能导致恶心、呕吐，严重时甚至会影响他们的工作能力。

此外，宇航员们还将研究减压病（迷航症）和太空飞行相关的神经眼综合症（SANS），以及如何在太空中有效进行食物储存和冷藏等等。

根据原有的计划行程，在成功完成首次商业太空行走后，机组成员后续还将通过连接 SpaceX 的 Starlink 卫星网络，从太空向地球传输一条「惊喜」信息。

此次北极星黎明任务的发射虽然意义大于实际，但每一次发射，都是人类向宇宙深处迈出的一大步，真正的宝藏，也隐藏在无数次的计算、模拟、测试和修正的经验积累之中。

人类的旅程才刚刚开始

我们的目标是星辰大海，人类的旅程才刚刚开始。

马斯克曾说，如果将人类文明的历史比作文字，那么 5500 年前诞生的楔形文字，与地球 45 亿年的漫长岁月，乃至宇宙 138 亿年的浩瀚历史相比，不过是一瞬，如同黑暗中的微弱烛光。

尽管如此，许多先驱者们创造了人类航天史上历史性记录：

• 1961 年 4 月 12 日：苏联宇航员尤里・加加林成为首位进入太空的人类。
• 1969 年 7 月 20 日：美国宇航员尼尔・阿姆斯特朗和巴兹・奥尔德林成为首次登陆月球的人类。
• 1981 年 4 月 12 日：美国航天飞机哥伦比亚号首次发射，开启了可重复使用航天器的新时代。
• 2001 年 4 月 28 日：美国商人丹尼斯・蒂托成为首位自费进入国际空间站的太空游客。
• 2020 年 5 月 30 日：SpaceX 成功将两名 NASA 宇航员送入国际空间站，成为首家完成载人航天任务的私营公司。

根据 World of Statistics 数据，SpaceX 的发射次数从 2006 年的 1 次，激增至 2023 年的 98 次。

马斯克雄心勃勃地展望未来，明年 Space X 预计将每两天进行一次发射，而今年预计将运送近 90% 的有效载荷至地球轨道乃至更远的太空。

我们的目标是成为一个多行星文明，最终成为一个多恒星文明，自由地在星际间穿梭。

伴随着「北极星黎明」任务圆满成功，人类航天史再次添上了浓墨重彩的一笔。

而如果从 1903 年俄国科学家齐奥尔科夫斯基发表著作《借助喷气装置探索宇宙空间》算起，至今航天科技的发展已走过 110 余年的艰苦跋涉。

地球是人类的摇篮，终将不再是我们永远的居所，探索宇宙，是为了更深刻地理解我们在宇宙中的位置。

仰望星空，令人神往；遨游苍穹，寄托梦想。

这是个人的一小步，却是人类的一大步。

正如《马斯克传》中所记载，即使在火箭坠毁的重重打击面前，马斯克依然保持着乐观与坚持，「瞄准月亮，如果你失败，至少可以落到云彩上面」。

我们期待北极星黎明任务的圆满成功，也是在期待着人类航天的更多惊喜。

艾萨克曼曾描述过同样的憧憬，「在 50 年或 100 年后，人们将乘坐火箭自由地穿梭于星际，家庭们带着他们的孩子在月球基地蹦蹦跳跳。」

此刻，人类商业航天新时代迎来破晓时分。

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自从人类学会了抬头，将目光望向天空与宇宙以后，大海与宇宙便成为人类探索未知的象征，一个指引我们驶向地平线的尽头，另一个激励我们飞向无垠的星空。

数千年来，人类一直使用风力帆作为主要推进手段在地球的海洋上航行。

现在，小说中的人类开始在太空扬帆，前些时日，NASA 将一个巨大的「帆船」送入了太空。

这艘帆船的全称是 Advanced Composite Solar Sail System 3（高级复合材料太阳帆系统 3），最大的特点，就是不需要使用传统燃料，而是与传统的海上帆船一样，使用自然中存在的物质来提供能量。

不过，就像 1979 年，第一部《异形》上映前夕的海报所说：

In space, no one can hear you scream.
在太空中，没人能听到你的尖叫。

这是电影史上最著名的宣传语之一，也是太空的真实写照：声音无法传播的地方，没有空气的存在，自然更不可能有风。

但幸好，太空并非空无一物。

在地球公转轨道附近，每平方米的截面每秒有 10^21 个太阳发射的光子穿过，这些光子虽然没有静止质量，但它们有动量，当光子撞击并反射或吸收时，会将动量传递给太阳帆，凭此，ACS 3 可以缓慢但持续地加速，自在地畅游宇宙。

不过，想要光子能顺利推动卫星，还是有比较严格的前提条件——足够小的体积与重量、还有尽可能大的帆。

ACS 3 卫星超级小巧，只有微波炉大小。这颗卫星由 NanoAvionics 公司制造，由 12 个单元组成，整体尺寸仅为 23x23x34 厘米，在这个大小下，ACS  3 卫星整体重量为 14 千克，这比传统的 12 单元立方体卫星还轻了 6 千克。

体积与重量的问题解决了，摆在我们面前的是这面帆，要怎么才能做得尽量大。

展开过程中，太阳帆一旦出现出现扭曲、撕裂或未完全展开的情况，都会严重影响推进效率和航天器的轨迹控制。

所以，想要这面帆足够大，重要的是支撑帆的杆子在足够轻的同时也足够强。

经过反复测试，ACS 3 使用的小型复合材料吊杆耐用、不易弯曲，能够承受太空环境中的辐射、温度变化和微流星体的冲击；此外，它们还可以卷起来，以尽量减少存放空间，同时提供必要的刚度来支撑风帆，这四个可伸缩的吊杆展开后会分别撑开四个三角形帆，并组成一个菱形。

风帆完全展开大约需要 25 分钟，展开后的面积约为 860 平方英尺（80 平方米），相当于一个小型公寓的占地面积。

美国国家航空航天局艾姆斯研究中心（NASA’s Ames Research Center）的首席系统工程师艾伦-罗兹（Alan Rhodes）说：

七米长的可展开吊杆可以卷成一个手掌能握住的形状。我们希望在这个航天器上验证各种新技术，并激励其他人进一步探索新技术。这项技术将推动未来的太空旅行，并扩大我们对太阳和太阳系的了解。

在一切准备就绪后，ACS 3 搭乘 Rocket Lab 的 Electron 火箭从新西兰的发射场升空。

8 月 30 日凌晨，ACS 3 团队收到了来自宇宙的信息，这艘宇宙帆船已经成功地展开了太阳帆和支撑吊杆。

这是 ACS 3 在低地球轨道运行的第一步，接下来，这艘太空帆船将仅利用来自太阳的光子加速，并在距离地球约 1000 公里的轨道上绕地飞行，由于太阳帆材料的高反射率，观星爱好者或是摄影爱好者应该可以在晴朗的夜晚看到或拍下它。

在太空扬帆，是早期航天科学家和工程师们对无燃料太空推进技术的梦想和探索。

太阳帆的概念最早由俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）和美国科学家罗伯特·莱特希尔（Robert L. Forward）等人提出，他们设想利用太阳光的辐射压力来驱动航天器。

这种想法随后在科幻文学和实际科学研究中得到了广泛传播和讨论，《2001：太空漫游》的作家阿瑟·克拉克就在他的小说《太阳帆》（The Wind from the Sun）中详细描绘了太阳帆的太空航行：

帆如同一片巨大且薄如蝉翼的反光薄膜，在太空中展开时，它像一个巨大的银色风筝，能够捕捉到太阳光的微小推力，从而推动航天器缓缓前进。

在《三体》中，刘慈欣也想象过太阳帆的更多可能：人类在三体的威胁下，在太阳系布置了一个巨大的太阳帆来收集并反射太阳光，从而制造一个非常明亮的光点，向全宇宙暴露太阳系的位置，以此作为「黑暗森林理论」的威慑手段。

小说跟上了，现实也没落下，我国对于太阳帆的研究也获得了不小的成就。

2019 年底，由中国科学院沈阳自动化研究所研制的「天帆一号」太阳帆就搭载长沙天仪研究院潇湘一号 07 卫星，成功在轨展开。

这次实验，验证了微小卫星两级主被动展开系统、可展开双稳态杆技术、柔性帆膜材料、帆膜折叠展开技术等多项关键技术，标志着太阳帆关键技术试验验证任务取得成功，并迈向成熟。

虽然在剧情需要下，小说或是科幻作品中的太阳帆往往事关人类种族存亡，带有强烈的生死对抗色彩，但现实中国内外的众多太阳帆项目，却是为和平、安全和持续地探索太空作出尝试与贡献。

无论是美国的 ACS 3 项目还是中国的天帆一号，都在尝试摆脱燃料的限制，往宇宙更深处迈出脚步。

正如帆船曾引领人类征服海洋，如今的太阳帆，正在开拓我们前往星辰大海的新航道。

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