按键VS触屏：谁是载人飞船操作台的“最优解”？

2023年5月，神舟十六号载人飞船成功升空。

相比于之前的载人飞船，神舟十六号有两大变化：第一个就是元器件的国产化率会更高，从而能实现更加全面的自主可控；第二个就是，对飞船内部的仪表面板做了一些改进，使其显示起来更美观、更现代化、也更适合航天员的操作......其实这第二点更加能吸引我。因为当我看到这一段可能的升级点之后，脑袋里马上就浮现出了SpaceX载人龙飞船的模样。

对比目前国际上仅有的几艘载人飞船——SpaceX的载人龙飞船、波音的Starliner，虽然它还没有成功，还有俄罗斯的联盟号，你就能看出，载人飞船未来可能走向的一些发展方向了。

这其中最典型的反差是龙飞船和Starliner，虽然两者都是二十一世纪的产物，但是相比起来，龙飞船的操作界面，看上去就要比Starliner科幻许多。前者的操作台，是几块大屏幕，几乎看不到什么实体的按键，都是通过触屏来完成人机交互的。而后者的操作台，虽然也有屏幕，但依然保留了大量密密麻麻的实体按键，看起来非常的传统，就跟一架飞机的驾驶舱没啥区别，有种不明觉厉又难以靠近的感觉。所以，为什么两家公司，会采用两种截然不同的设计思路?这两种思路有何优劣？谁又是更加符合未来的趋势的呢？咱们稍微来讨论一下。

配图来自图虫网

首先，咱们来看看他们选择各自技术路线背后的逻辑可能是什么。波音采用更多按钮的逻辑可能是：第一，基于NASA的要求：波音公司的Starliner主要是为NASA的商业载人计划设计的，其主要任务就是将NASA的宇航员安全地送往国际空间站，因此其设计需要符合NASA的规定和标准。而在NASA的规定中，对于飞船的控制方式，强调了可靠性、稳定性和安全性，要求需要有备份控制手段和备份能源，以确保在紧急情况下能够保障宇航员的安全。显然，传统的按钮式操作方式可以提供更直观、可靠和安全的控制方式，更加符合传统上NASA对于载人飞船控制方式的要求。

第二，受经验和传统的影响：波音公司是航空航天领域的老牌企业，具有多年的经验和传统。在这些传统中，采用按钮式操作的飞船控制方式更加普遍，波音公司可能受到了这种传统的影响。此外，波音公司自己也拥有许多使用物理按钮控制的飞行器和飞机的经验，这种经验可能也促使他们在"Starliner"飞船的设计中采用了按钮式操作。

第三，宇航员训练的便利性：由于按钮式操作可以提供更直观、更可靠的控制方式，操作者学习和训练的时间、成本可能会更少。在太空飞行的环境中，宇航员的时间和精力都非常宝贵，因此简化训练流程和提高操作效率可能也是波音公司选择按钮式操作的考虑之一。

相反，SpaceX选择采用触控屏操作，也有自己的逻辑：第一，面向商业市场的需求。除了为NASA的商业载人计划设计的载人龙飞船外，SpaceX还打算开拓私人航天旅游市场。为了吸引更多的私人航天旅游客户，需要提供更加现代、智能、方便的用户界面和控制方式，以满足客户的个性化需求。触控屏操作可以提供更加灵活、更加现代的用户界面和控制方式，符合私人航天旅游市场的需求。

第二，技术实现的优势。随着电子技术的发展和价格的下降，触控屏技术的应用已有广泛的应用，尤其在智能手机和平板电脑等设备上。相比传统的按钮式操作方式，触控屏操作可以提供更加灵活、更加多样化的用户交互方式。此外，触控屏操作还可以提供更加直观、更加直接的反馈，使得操作者能够更快速地了解飞船的状态和变化。这些技术实现的优势可能是SpaceX选择触控屏操作的考虑之一。

第三，先进的自动化技术。在SpaceX的设计中，飞船的许多功能都实现了高度自动化。触控屏操作可以更好地与这些自动化功能相结合，使得操作更加快捷、更加智能化。此外，触控屏操作还可以提供更加直观、更加方便的故障诊断和排除方式，提高飞船的可靠性和安全性。

所以综合来看，波音公司和SpaceX选择不同的控制方式，背后都有其合理的逻辑和考虑，都在尽力提高载人飞船的可靠性和安全性，以满足不同市场和应用的需求。那么问题就来了，哪种方式更加顺应未来的趋势呢？

我觉得可能是龙飞船的方式。因为未来的载人飞船，很可能，载的就不止是经过专业训练的航天员了。因为商业航天，就是要把咱们普通人也送上天的。于是，除了安全性和可靠性；除了灵活性和可持续性；它还必须要具备——高度的自动化和智能化：自动化系统可以减轻飞行乘员的负担，提高任务执行效率和准确性。智能化技术可以提供更直观、更直接的界面和交互方式，提高飞行乘员的操作体验和任务执行能力。还有，人机工程学和用户友好性：它的操作界面应直观易用，能够提供清晰的信息反馈和操作指导。同时，飞船内部的布局和空间设计应优化宇航员的舒适度和工作效率。

显然，这些从视觉到操作再到体感的舒适度，一定是通过减少按钮来完成的。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：科学火箭叔

审核：周炳红

出品：中国科协科普部

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