SpaceX公司的“獵鷹9號”火箭在飛往國際空間站的途中解體近一個月後，公司執行長埃隆·馬斯克宣佈，是什麼導致了該飛行器墜毀：一根有故障的鋼支柱，只有2英尺長，1英寸厚。它是數千個支撐火箭液氧罐內氦氣壓力閥的支柱之一；當它爆炸時，它釋放了太多的氦，導致坦克-然後火箭-爆炸。在太空飛行中，即使是最小的疏忽也可能是災難性的。

幸運的是，失事的飛船上沒有宇航員，只有食物、水和貨物丟失。但宇航員很快就會登上同一枚火箭。SpaceX和波音公司目前正在開發人員運輸模組，用於運送美國宇航員往返國際空間站。這是美國宇航局商業宇航員計劃的一部分，旨在**私人航天部門，計劃於2017年開始。

“每270個航班，我們就可能有一個會有糟糕的一天。”

這是航天局首次將宇航員的生命交給私營公司。這是一種新的太空探索模式，有新的安全保障方法。美國航天局對這些私營公司的安全標準與其太空梭任務相似，甚至更高，但航天局在太空梭研製過程中的監督程度微乎其微。相反，SpaceX和波音公司必須滿足幾百個預先確定的安全要求，並證明如果運載宇航員的火箭解體，他們可以讓宇航員活著。美國宇航局在飛行器的外觀和工作方式上沒有太多發言權。

即使有這些要求，美國宇航局也沒有要求SpaceX和波音公司提供100%的可靠性。”美國宇航局（NASA）商業航天發展主管菲爾•麥卡利斯特（philmacalister）問道：“對於每100次飛行任務，你能分析出有多少次飛行任務是安全的，能讓宇航員安全返回地球？”我們得出的數字是：每270個航班中，我們就有一個可能會有糟糕的一天。”

更少的限制

美國宇航局的亞特蘭蒂斯號太空梭從佛羅裡達州發射升空(美國航天局/比爾·英格爾）

美國宇航局一直使用外部承包商來幫助設計和建造它的飛行器。太空梭是由羅克韋爾國際公司**的，洛克希德馬丁公司**了它的外部油箱。美國宇航局的下一個大型火箭，太空發射系統的各個部分，正在由波音公司，AlliantTechSystems和洛克希德公司建造。

然而，這些專案與商業船員計劃的主要區別在於監督水平。美國航天局直接控制著太空梭的設計規範，給承包商提供了10000到12000個需要滿足的要求。美國航天局的工作人員也深深紮根於**過程中，監督每一級的生產，併在必要時更改訂單。外部承包商可能已經**了這些飛行器，但NASA擁有最終產品。

這些飛行器最終屬於SpaceX和波音公司，而不是NASA

由於太空艙用於商業乘員計劃，CST-100和Dragon V2（現在稱為Crew Dragon），幾乎所有車輛的物流都由公司負責；SpaceX和波音公司只需滿足美國宇航局在商業機組合同中規定的280項設計要求。McAlister說，這些要求並不太嚴格，主要圍繞安全和效能。這些合同要求為機組人員提供一個可靠的中止系統，以及手動覆蓋飛行中軟體的方法——但他們沒有具體說明這些系統應該如何工作。

“這給了這些公司很大的靈活性，可以按照他們想要的方式設計自己的系統，”McAlister說有了商業人員，我們就可以擺脫較低層次的要求，使公司能夠創新並提出自己獨特的解決方案。“這也使SpaceX和波音能夠以自己的速度工作，McAlister說，因為他們不必經常與美國宇航局聯絡，以確保他們符合一系列令人生畏的標準。

美國航天局確實為這些公司提供了一些航天局聯絡人，他們與這些公司的工程師在任何需要的職位上合作。航天局還要求對這些公司的設計有完整的“洞察”如果有重要的會議或重要的測試資料，我們可以完全訪問這些資料，”McAlister說。然而，儘管這種高度整合和日常通訊，這些飛行器最終還是屬於SpaceX和波音公司，而不是NASA。

商業船員專案缺乏監督，有時也會帶來麻煩。今年1月，負責評估美國宇航局安全績效的航空航天安全諮詢小組（Aerospace Safety advision Panel）表示，美國宇航局沒有向他們提供足夠的有關該專案安全後勤的資訊。該小組主席、美國宇航局副上將約瑟夫·戴爾（Joseph Dyer）說：“自那時以來，美國宇航局與ASAP的溝通有所改善，但該組織仍有一些擔憂。”我們對解決問題的信心在於領導層的素質。只要包括美國宇航局負責人類探索的副局長比爾·格斯滕梅爾在內的一些關鍵人員參與到這項計劃中，戴爾就對安全充滿信心。但他發現，令人震驚的是，他必須信任個性和聲譽，而不是一個清晰透明的資料記錄，他說。

波音公司目前正在研製CST-100，用於將宇航員運送到太空(波音公司）

中止和冗餘

商業船員計劃要求公司達到一定的里程碑，就像要求學生透過一定的標準化測試一樣。公司如何過關取決於他們。

對於SpaceX和波音來說，這意味著要裁員；例如，這些公司正在把三種不同的計算機系統安裝到他們的車輛上，以防前兩臺計算機在執行任務時出現故障。即使三個都離線，宇航員也有備用控制裝置。

但是保證機組人員安全的主要系統是太空艙的中止程式。正如我們在6月份從SpaceX獲悉的，一根小鋼桿可以在升空過程中擊落一枚500多噸重的火箭。美國宇航局想知道，如果類似的事情再次發生，宇航員可以安全逃生。

為了確保這一點，SpaceX正在整合一個飛行中中止系統。被稱為“超級德拉科”的“神龍”號飛船壁上嵌入的小型發動機可以在飛船到達太空之前將太空艙從一枚失敗的火箭上帶走。然後，“龍”號機組的降落傘開啟，將太空艙輕輕降落回地球與以往的中止發射塔系統不同，這為宇航員提供了一條通往軌道的逃生途徑，”SpaceX公司發言人菲爾·拉森說。

SpaceX在五月份成功地進行了pad中止機動(SpaceX/YouTube網站）

波音公司說，它有一個類似的飛行中逃生系統。如果飛船出現故障，波音公司的系統會自動檢測到故障，Rocketdyne RS-88發動機可以將太空艙推到安全的地方。然後它的降落傘就會展開，波音公司機組和任務操作主管克裡斯·弗格森說。他說，在主引擎關閉之前，任何時候都可以啟動空中中止。

而且在發射開始前也有解決問題的計劃。如果火箭發動機發生故障，這些被稱為pad中止的系統會將機組人員帶離發射臺。在飛行中逃生系統中使用的相同發動機將把各自的艙帶到安全的地方。

雖然安全系統是相似的，但它們不會經過相同的測試。SpaceX已經在五月份演示了它的pad中止系統；該公司計劃在2016年測試其空中逃生系統。另一方面，波音公司在2017年2月之前不會測試其pad中止系統——而且該公司還沒有宣佈任何計劃，在其太空艙首次載人飛行之前測試其飛行中中止系統。美國宇航局說，這是因為波音公司更加依賴計算機建模。SpaceX能夠進行更多的物理測試，因為該公司已經獲得了類似版本的CrewDragon。

概率風險評估

美國航天局預計會有人死亡。與波音公司和SpaceX公司簽訂的合同明確規定，太空艙保證了99.6%的國際空間站任務人員的安全。這意味著美國宇航局相信每270個任務中就有一個會出現災難性的錯誤。

這種病態的計算被稱為概率風險評估（PRA）。它用於評估與複雜技術相關的風險，並用於預測三件大事：所有可能的系統故障，故障發生的可能性，最後，它們的後果——是的，包括死亡。為了制定PRA，這些公**慮了過去的故障率、車輛可靠性和飛行距離等資料點。”如果你一次又一次地駕駛它，它會模擬出真實的飛行體驗，”NASA的McAlister說。

這些公司必須證明他們的太空艙能保證99.6%的國際空間站任務人員的安全

審慎監管局實際上是相當有爭議的。例如，他們不考慮人為錯誤。專家說，很自然地，不可能考慮所有可能的災難**景。但它們是確定運載火箭優缺點的有用工具。

但是即使有這些限制，商業太空飛行的PRA也比它的前輩們要好。太空梭失去機組人員的幾率是80分之一，因此新的太空艙在理論上是安全的三倍。哥倫比亞號和挑戰者號災難的幽靈籠罩著安全系統；這也是新的中止能力存在的部分原因。弗格森說，這也是太空艙更小的原因，這使得太空艙更容易避開軌道碎片。

弗格森說：“我們永遠不能忽視這樣一個事實：我們在太空梭上失去了15個不同的人。”即使這是一項巨大的技術成就，我也不能稱之為純粹的成功。”

儘管將商業船員計劃與太空梭計劃進行比較很有誘惑力，但要真正做到這一點還為時過早。SpaceX公司將在2016年對其“龍”號太空艙進行無纜測試，波音公司將在2017年4月測試其CST-100。載人飛行計劃在2017年進行——儘管美國宇航局局長查爾斯·博爾登說，如果國會不給航天局該專案所需的資金，首批飛行可能會推遲。但即使是第一次成功的飛行也不足以說明這個專案是否成功。畢竟，我們所追求的是可靠性，這需要的不是一次，而是多次發射。

當然，真正的考驗是其中一次發射失敗。到時候我們就能知道安全系統到底有多好了。

更正（美國東部時間8/13/15下午12:37）：這個故事的一個早期版本暗示，第一次未重寫的測試將在2016年4月進行。沒有指定日期，文章已更新。