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考验技术的时候到了!SpaceX 做了“太空船模拟器”,你对接几次能成功?

2024-12-23 206


遥望太空船巡天万里,你的心中是否会有些许触动?代表好奇心与未知惊奇的无垠太空与我们之间的距离,好像不经意间近了一步。当然,要承认不太愉快的现实:绝大多数人都无缘成为太空人,至少在我们身体还撑得起太空旅行的短短数十年间是如此。

然而,就算只能在电影与《坎巴拉太空计划》实现宇宙梦,很多人也从未放弃对太空的热爱。大众化的太空之旅还遥不可及,但至少当下,我们可借助 SpaceX 推出的“载人飞龙号模拟器”,过过驾驶太空飞行器的瘾。

(Source:SpaceX)

飞龙号发射活动的配套科普计划,这款线上模拟器,太空爱好者能以第一视角操作飞龙号 2 号与国际太空站对接。

SpaceX 介绍页面声称,模拟器的操作界面与太空人实际操作的界面一样──这当然是得益于飞龙号使用充满科技感的屏幕触控系统。若像以前的太空船,机械按钮布满太空人前后左右,电脑屏幕前的我们怎么也不可能体会到驾驶太空船的感觉。

从 SpaceX 的飞龙号宣传影片来看,所言不假:

与线上模拟器界面相比,真实训练的操控界面只有部分字级与字体颜色有差别。

(Source:影片截图)

话是这么说,真的飞龙号太空人一般用不到这个功能──非紧急情况下,升级后的飞龙号能与国际太空站自动对接。哪怕在此之前,对接也需要国际太空站的机器手臂捕获太空船后再仔细接入,毕竟造价上千亿美元的国际太空站可容不得模拟器般粗鲁的对接方式。

经过一段像电影穿越虫洞的动画后,你踏上这趟短暂的宇宙之旅。

(Source:SpaceX,下同)

先介绍一下导航指示器的界面组成──实际上也是通关条件。左侧“XYZ”是空间座标轴,中间偏下的“RANGE”和“RATE”是太空船与国际太空站的距离及相对速度。剩下的数值“YAW”、“PITCH”和“ROLL”分别是偏航角、俯仰角和翻滚角,待会儿会说到。

看起来很复杂,但实际完成对接的条件却异常简单:在最后时刻保持所有绿色数值都低于 0.2 就可以了。事实上,我们也只应该关心仪表板数值,因为肉眼所见并不可靠。

不过,在这种表面简单背后,隐藏着惊人的精确性要求。所有数值低于 0.2,意味着太空船的位置偏离不能超过 20 公分,角度偏差不能超过 0.2°,对接时太空船与国际太空站的相对速度也应小于秒速 20 公分。在茫茫太空要达到这样的精准度,无异于要求我们在 200 米外将篮球投入篮网。这也是为什么,SpaceX 在介绍页面加粗强调,在太空一切操作都必须缓慢、有耐心与准确。

指示器左右两侧各有一“操控杆”,分别用键盘“QWEASD”和数字键“456789”控制。

首先应用右侧的操作区调整太空船角度。用人头比喻的话,调整偏航角就是左右摇头,俯仰角是抬头与低头,翻滚角则是(好奇地)把头歪一边。

将 3 个角度都调整到 0° 左右后,再利用左侧的操作区调整太空船的整体位置。上下左右 4 个方向的箭头显而易见是让太空船往 4 个方向移动,上方的“+”“-”按钮分别用于让太空船接近与远离国际太空站。

位置不像角度一样有即时回馈,你只能看着三度座标数值增减速率,大致了解各方向的加速度,更别说还有惯性影响。因此,与一开始调整好就再也不用管的角度不同,太空船的位置直到最后一刻都必须不断调整。

尽管 SpaceX 已非常贴心把模拟器做得简明易懂,但笔者直到第 5 次游戏才对接成功。且即使后面成功的几次,开太空船的过程不免手忙脚乱。或许,笔者对人类航太最大的贡献,就是自始至终都没参与航太业吧……

(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:SpaceX)

延伸阅读:

  • SpaceX 的一小步,太空商业的一大步:NASA 携手马斯克“飞龙号”揭开太空商业序幕
2020-06-13 22:07:00

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