5年後,普通人也能去太空度假?這麼多方式你選哪一款?

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“飛天”曾經是中華民族的千年夢想。我國自2003年首次載人航天飛行成功以來,已有30名航天員進入太空。如今,普通人前往太空的道路也開始鋪就。

1月22日,北京穿越者載人航天科技有限公司舉行“太空旅遊全球發佈會”,首次公開展示了商業載人飛船穿越者一號全尺寸試驗艙,並宣佈青年演員黃景瑜成爲該公司“009號太空遊客”。除了黃景瑜,首批“太空遊客”還包括85歲的中國工程院院士李立浧、穿越者創始人兼CEO雷詩情、探路者創始人王靜等十餘位來自學界、商界、航天界、藝術界、娛樂界等領域的名人。據悉,每張船票定價300萬元,計劃於2028年開展亞軌道太空旅遊。

穿越者一號亞軌道太空飛船“009號太空遊客”黃景瑜

一週後,中國航天科技集團表示將在“十五五”時期謀劃推動太空旅遊、太空資源開發、太空交通管理等新領域發展。其中,在太空旅遊方面將加快迭代形成亞軌道和軌道太空旅遊飛行器產品,完成相關無人或有人飛行驗證,建立完善的太空旅遊運營體系,實現亞軌道太空旅遊航班化運營,逐步發展軌道太空旅遊。

對於大多數人而言,親身進入太空,還是一個充滿科幻的夢想。當太空旅遊的大門即將敞開,是時候深入瞭解一下其旅遊方式,遊客需要做好哪些準備。

“飛天”選項豐富

從體驗失重到繞月旅行

近年來,太空旅遊已悄然成爲旅遊領域的新熱點,目前已有多種方式問世。

最淺嘗輒止的一種方式是拋物線飛行,僅讓遊客體驗幾次太空失重的感覺。乘客坐在失重飛機上,飛機會進行多次拋物線飛行,每次可體驗半分鐘的失重——職業航天員在訓練時也常用這種方法體驗失重。目前,乘坐俄羅斯伊爾-76失重飛機進行拋物線飛行的費用是5000美元,美國零重力公司也在開展這項業務。

第二種是接近太空的高空飛行。當遊客乘飛機飛到20千米左右的高空時,就可看到下方地球的曲線和上方黑暗的天空,體會到一種無邊無際的空曠感覺。不過,它只是讓遊客體驗到一種極高空的感覺,並非真正意義上的太空旅遊。俄羅斯米格-25、31等戰鬥機可以開展這項業務,票價約1萬美元。美國太空透視公司也擬推銷飛離地面30多千米的氣球太空艙船票。

只有跨越了距離地面約100千米高的“卡門線”,纔算得上真正的太空旅行,因爲這是國際公認的太空邊界。

亞軌道太空旅遊可算得上真正的太空旅遊。它是指飛行器進入卡門線附近的太空、但環繞地球軌道不超過一圈的飛行。如果飛行一圈以上,就叫軌道飛行。這種太空旅遊就是用亞軌道載人飛行器,把遊客送到卡門線附近的太空邊緣後馬上返回地面,近似於直上直下的飛行——既可使遊客感受幾分鐘的失重,也可目視長達數千千米的地球表面弧線,票價升至20萬到45萬美元。

正宗的太空旅遊當屬軌道太空旅遊。遊客可在太空逗留幾天、幾周,盡情享受“天上的生活”。例如,遊客可在載人航天器內飄來飄去,長時間欣賞美麗的藍色地球、竹節花一樣的閃電、不再閃爍的璀璨星空等。實現軌道太空旅遊目前主要靠載人飛船和空間站實現,因此費用高昂,票價高達2000萬至5500萬美元。

更加刺激的是太空行走旅遊。這是在軌道旅遊的基礎上增加了空間出艙體驗活動。遊客要爲此再多交至少1600萬美元,包括地面訓練和使用艙外航天服的費用——遊客可在1名職業航天員的陪護下出艙,在太空行走90分鐘。美國已開展過一次類似太空行走旅遊的商業太空行走。

目前的太空旅遊中,行程最遠的當屬繞月太空旅遊。美國太空探險公司曾計劃實施世界首次商業繞月旅遊,由1名職業航天員駕駛“聯盟”號飛船承載兩名遊客,在月球軌道近距離欣賞月球和“地出”壯景,每位乘客費用爲1億美元。據悉,美國著名電影導演卡梅隆曾以1.5億美元票價買了1張票,後來因沒找到第2名遊客而不了了之。

2018年,美國太空探索技術公司(SpaceX)公佈了繞月太空旅行方案,計劃在2023年1月把幾名遊客送入月球軌道觀光,日本富商前澤友作首先報名,但後因技術原因取消。

如今,亞軌道太空旅遊和軌道太空旅遊均已在國外蓬勃開展。尤其是亞軌道太空旅遊,由於技術難度和旅行費用相對較低,安全性和舒適性也較好,所以很受歡迎。因此,我國也將從亞軌道太空旅遊起步,逐漸開展多種太空旅遊活動。

太空旅遊“座駕”

高齡、殘障也可搭乘

工欲善其事,必先利其器。進行亞軌道太空旅遊,首先要研製出物美價廉、安全可靠的亞軌道載人飛行器。迄今,英國維珍銀河航天公司的團結號和美國藍色起源公司的“新謝潑德”兩種亞軌道載人飛行器均已成功開展過多次亞軌道太空旅遊活動,是當代亞軌道載人飛行器的典型代表。

團結號由白衣騎士2號航空飛機和太空船2號亞軌道航天飛機組成,特點是可以水平起降和重複使用。白衣騎士2號飛機採用雙體機身設計,飛行上限爲21千米。太空船2號是一種採用火箭動力的亞軌道航天飛機,外形像一個豐滿的魚形太空艙,飛行上限110千米,可容納2位飛行員與4位遊客。其“鼻子”部位配有幾個近0.5米寬的圓形舷窗,供遊客欣賞太空美景。

旅行過程中,白衣騎士2號充當太空船2號的空中發射場。起飛後約1小時、到達14至15千米高空後,兩者分離。白衣騎士2號返回地面機場,太空船2號的火箭發動機點火,以與地面垂直的角度向大氣層邊緣繼續飛昇。當飛行速度達到音速的3-3.3倍時,火箭發動機關閉,太空船2號在慣性作用下繼續上升到距地表約80千米的高度。

從火箭發動機關閉到太空船2號再入大氣層,遊客可體驗6分鐘的失重感,同時欣賞地球和外太空美景。屆時,他們可鬆開安全帶,在座艙內自由飄浮。隨後,太空船2號以滑翔方式返回地面機場。

“新謝潑德”亞軌道飛行器升空與乘員艙內部

“新謝潑德”由火箭和乘員艙兩部分組成,可將遊客送至100千米以上太空。由於飛行器系統完全自主運行,無需駕駛員,因此,滿載時的6名乘員可以全都是乘客。其乘員艙內部容積15立方米,爲密封加壓艙,能爲乘員提供舒適的環境。每個座位均設在1米多的寬大舷窗邊,可以在整個飛行過程獲得寬闊的視場。迄今,它已累計把98人送入亞軌道,包括高齡老人和殘障人士。

該飛行器的座椅通過5個點固定乘員身體,並通過傾斜安裝使乘員能夠承受較大過載,同時還具有一定緩衝能力,可在異常着陸情況下吸收衝擊,確保遊客安全。此外,艙內還設置了把手,輔助乘員在微重力環境中移動;配備飛行信息顯示屏,能顯示重要系統參數。而且,乘員艙還裝有逃逸固體火箭發動機,確保任務全過程具備逃逸能力,緊急情況下可將乘員艙推離火箭。

“新謝潑德”整個飛行過程持續約10分鐘,全程可體驗5分鐘左右的失重感。乘員艙再入大氣層後,利用降落傘減速,可實現速度小於0.5米/秒的軟着陸。着陸前20秒,發動機重新點火減速,垂直着陸在距離發射臺不遠的着陸臺上。

中國民營飛船

2028年或“扎堆”首飛

爲了開展亞軌道太空旅遊業務,目前至少有3家中國民營企業正在研製亞軌道載人飛船,它們總體類似“新謝潑德”,但各有特點。

中科宇航公司的力鴻二號計劃於2028年載人首飛。它全長約18米,直徑3.35米,起飛質量60噸,可搭載7名遊客或3噸有效載荷,最大飛行高度約120千米,飛行全程約10分鐘,失重時間約4分鐘。它採用3臺自主研製的力擎一號變推力針栓式發動機,垂直髮射、傘降回收,落點精度在百米級。飛船設計重複使用不少於30次,成本較傳統火箭下降約75%。除了亞軌道太空旅遊,它還可用於微重力科學實驗、近太空原位探測,票價預計在200萬到300萬元之間。

穿越者一號進行着陸緩衝試驗

穿越者航天公司的穿越者一號是國內首個獲國家級商業載人航天立項的民營飛船,同樣計劃於2028年載人首飛,首批已有20餘位遊客預訂。該飛船重量不到8噸,最大直徑約4米,返回艙空間21立方米,最多可搭載7名乘客,最大飛行高度220千米,失重時間約5到10分鐘,全程約25分鐘。

穿越者一號是國內首次採用分艙式推式自逃逸設計的飛船,載人飛船逃逸系統的99%可重複使用。它採用1.2米×1米的超大舷窗,維護週期僅7天,即相隔一週就能再次發射。穿越者航天公司計劃於2032年推出穿越者二號軌道級飛船,2038年推出穿越者三號地月飛船。

紫薇科技公司的亞軌道飛船升空示意圖

紫微科技公司的D6亞軌道載人飛船是亞軌道載人旅遊與臨近空間試驗平臺,計劃2026年開展飛行試驗,2028年載人首飛。該飛船直徑3.6米,長2.8米,內部空間15立方米,可搭載6到9名乘客或5噸貨物,最大飛行高度120千米,全自動駕駛,着陸精度高,採用模塊化設計、無毒無污染推進系統,並注重人體工學座椅設計,提升乘客舒適度。它還計劃同期配套建設亞軌道太空港,實現一體化運營。

這三種亞軌道載人飛船均以突破亞軌道載人技術、實現低成本天地往返爲核心,同時瞄準商業太空旅遊與科學實驗市場——全部採用可重複使用技術降低成本,全都配備先進的着陸系統和逃逸系統,以確保遊客安全。按計劃,它們都將集中在2028年左右載人首飛,體現了中國亞軌道商業航天的同步發展節奏:符合商業旅遊的經濟性需求,穿越“卡門線”以提供真正的太空體驗。

航班化運營可期

上太空如乘高鐵飛機

不管哪種亞軌道載人飛船,都必須攻克六大關鍵技術,即可重複使用、乘員安全逃逸系統、熱防護與再入控制技術、着陸緩衝系統、艙內環境控制與生命保障、高可靠運載與推進系統。

要實現2028年亞軌道太空旅遊,有關企業需在不到三年時間內,完成至少5輪關鍵驗證:無人亞軌道試飛、全工況逃逸試驗、熱防護與再入重複驗證、載人醫學試驗、安全標準認證,並滿足國家航天局的商業載人適航標準。

目前來看,中國有希望在2028年實現太空旅遊。政策支持方面,穿越者航天公司已獲國家級項目立項,技術路徑通過審覈;穿越者航天、紫微科技、中科宇航等企業已獲地方政府與資本支持,研發進度有保障。關鍵技術突破方面,穿越者航天公司完成了着陸緩衝試驗,中科宇航公司掌握了落點控制技術,紫微科技公司進行了推進再入返回驗證。國際上,維珍銀河、藍色起源從亞軌道無人飛行到載人飛行僅用了3到5年,有此先例,國內企業若能集中資源,有望於2028年完成亞軌道載人首飛。

當然,這一計劃也存在風險與不確定性。一是驗證時間緊:要進行至少10次無人試飛、逃逸試驗、熱防護重複驗證等,任何一次失敗都可能導致計劃推遲。二是部分核心零部件依賴進口,頂尖載人航天人才稀缺,可能影響進度。三是國內商業載人航天的適航標準仍在完善,若標準提高,企業需額外投入時間與資金調整技術方案。所以,普通遊客大規模參與太空旅遊,或許仍需等到2030年以後。

可以預期的是,中國太空旅遊將逐步普及到“尋常百姓家”。中國航天科技集團已提出,要在“十五五”末實現亞軌道太空旅遊“航班化運營”。這意味着以後上太空可以像乘坐高鐵、飛機一樣方便,每週都有班次。從市場來看,全球太空旅遊市場規模在2030年預計可達3000億美元,中國佔比有望超過30%。

太空旅遊是人類邁向太空時代的關鍵一步,它將通過太空視角重塑人類認知,凝聚全球共識,爲人類文明可持續發展開闢新路徑。

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