導(dǎo)言：
對于大多數(shù)人來說，只是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地望一眼，遠(yuǎn)不如親自登上月球”。
本文選自中國工程院院刊《Engineering》2022年第3期
?作者：Mitch Leslie
來源：Space Tourism Begins to Take Off[J].Engineering,2022,10(3):4-6.
編者按
2021年，進(jìn)入太空的普通游客數(shù)量再創(chuàng)新高，其中有一位90歲的演員、一位醫(yī)師助理、一位參加過電視節(jié)目的足球運動員，以及一位荷蘭少年，剩余四位均為億萬富翁。維珍銀河（Virgin Galactic）、藍(lán)色起源（Blue Origin）以及SpaceX公司，幫助許多普通游客實現(xiàn)了太空旅游之夢，并希望以此開啟太空旅行的新篇章。藍(lán)色起源公司由亞馬遜公司創(chuàng)始人Jeff Bezos創(chuàng)辦，宣稱售出的太空旅行機(jī)票已經(jīng)達(dá)到一億美元。維珍銀河公司則以每張高達(dá)45萬美元的價格，將機(jī)票賣給了700個希望未來進(jìn)行太空旅游的人，該公司由億萬富翁Richard Branson所創(chuàng)立。
僅僅兩年，太空旅游行業(yè)就取得了很大進(jìn)步。美國紐約州伊薩卡市康奈爾大學(xué)（Cornell University）航天工程學(xué)教授Mason Peck說：“近期及未來的太空旅游對我們來說意義重大，因為飛行的次數(shù)越多，我們就能做得越好?！弊畛醯膸状物w行是為以后打好基礎(chǔ)；而且，還可以解決一些之前遺留下來的問題，比如，促使政府為該產(chǎn)業(yè)制定統(tǒng)一的法律法規(guī)。
第一位自費太空旅游的人是來自加利福尼亞州的實業(yè)家Dennis Tito。Dennis Tito在2001年為太空旅游支付了2000萬美元，他搭乘俄羅斯聯(lián)盟號火箭（Russian Soyuz rocket），飛向國際空間站（International Space Station, ISS）。接下來幾年陸續(xù)有人自掏腰包乘坐俄羅斯火箭，前往太空參觀ISS。飛船繼續(xù)不時地向ISS運送參觀者，其中一位俄羅斯電影工作者于2021年10月在ISS花了12天時間拍攝了影片。美國佐治亞州亞特蘭大市的一家太空咨詢公司Astralytical的創(chuàng)始人Laura Forczyk說道：“然而，ISS的初衷并非供游客參觀?！?/span>
維珍銀河、藍(lán)色起源以及SpaceX公司將游客送入太空的方式各不相同，為客戶提供了不同的體驗。維珍銀河公司當(dāng)前的太空船二號（SpaceShipTwo）是一架18 m長的航天飛行器，由具有27 000 N推力的液固燃料火箭發(fā)動機(jī)驅(qū)動。該飛行器每次可以容納6名游客以及兩名駕駛員。發(fā)射時，一架飛行器將太空船二號送入15 km的高空，隨后與之分離。大約1 min后，火箭發(fā)動機(jī)被點燃并啟動，將太空船二號飛船送到80 km以上的高度。這時，游客可將安全帶解開，體驗失重的感覺。然后，游客將安全帶系好，飛船轉(zhuǎn)向并返回地面。維珍銀河飛船首次載客是在2019年，游客是該公司的一位員工。Branson以及公司其他三位員工是在2021年7月11日維珍銀河飛船第四次飛行中進(jìn)入太空的（圖1）。太空旅游總時長為59 min，其中4 min是失重狀態(tài)，飛行高度可達(dá)86 km。與Branson的其他幾次太空旅游不同的是，游客需要待飛船著陸后，才能打開香檳慶祝。
圖1. （a）2021年7月，Richard Branson與其他三位游客乘坐維珍銀河飛船進(jìn)入太空，圖片是在失重狀態(tài)下拍攝的。（b）維珍銀河太空船二號飛行器內(nèi)部設(shè)有由鋁和碳纖維制成的可躺座椅、情緒燈以及艙內(nèi)軟墊（防止游客因失重而受傷）。來源：Virgin Galactic（公有領(lǐng)域）。
爬升至100 km高度后，Bezos及其員工飛越了卡門線（Kármán line）。一些科學(xué)家認(rèn)為卡門線是外太空與地球大氣層之間的一條分界線。藍(lán)色起源公司指出維珍銀河公司的太空船二號的飛行高度不如自己公司的飛行器，并試圖向其挑釁，表示維珍銀河公司的游客根本沒到達(dá)過太空。然而，F(xiàn)orczyk表示，從哪里開始算作太空仍是一項備受爭議的問題。美國國家航空航天局（NASA）以及美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）負(fù)責(zé)保障美國航天事業(yè)安全，將太空線設(shè)置在海拔50 mile（約80 km）的位置，而Branson以及其他太空船二號游客在航天旅行過程中確實越過了太空線。
藍(lán)色起源公司與維珍銀河公司還在設(shè)施宣傳上相互競爭。維珍銀河公司吹噓：“太空船二號的窗戶比歷史上任何航天飛行器上的都多，”而藍(lán)色起源公司則將其太空艙尺寸的大小作為宣傳重點。
目前為止，SpaceX公司是唯一一個將游客送至太空軌道的公司。該公司是NASA的重要合作伙伴，負(fù)責(zé)使用獵鷹9號火箭（Falcon 9 rocket）以及載人龍飛船（Crew Dragon）向ISS往返運送飛行員。2021年，該公司與NASA簽訂合同，后者為其提供了29億美元資金，幫助公司為尚處于計劃階段的阿耳忒彌斯（Artemis）登月任務(wù)建造月球著陸器。目前預(yù)計該任務(wù)將于2025年或以后實現(xiàn)。與其他億萬富翁不同的是，SpaceX公司的創(chuàng)始人Elon Musk自己并未進(jìn)入過太空。然而，在2021年9月，其中一枚獵鷹9號火箭將一位員工和4位普通游客（圖3）送入太空。其中一位游客為航天旅游支付的金額尚不清楚，不過外部估計該金額在兩億美元左右。飛行器載著游客繞地球飛行了三天，爬升至585 km的高度，接著載人龍飛船于美國佛羅里達(dá)州附近的海面降落。
三家公司都計劃增加產(chǎn)品服務(wù)。維珍銀河公司已經(jīng)暫停飛行服務(wù)，停飛期間對飛船進(jìn)行維修升級。其負(fù)責(zé)人表示到2023年該公司每月將進(jìn)行三次太空旅行。SpaceX公司已經(jīng)簽訂合同，確認(rèn)在2022年及2023年將4組太空游客送往ISS。
過去的太空旅游曾發(fā)生過故障。在搭載Branson的那次太空旅游中，太空船二號在從太空下降時偏離了指定的航線，使得FAA在后來兩個月禁止維珍銀河公司再進(jìn)行此類業(yè)務(wù)。對于航天飛船工程師來說，馬桶可謂是所有設(shè)計工作中最復(fù)雜的一環(huán)。2021年9月，SpaceX公司的飛船在一次商業(yè)飛行中，其馬桶發(fā)生了泄漏。然而，太空船二號飛行器以及藍(lán)色起源飛船都沒有馬桶，Bezos曾經(jīng)還建議游客“提前上好衛(wèi)生間”。
三家公司不會因為工程困難而放棄擴(kuò)張?zhí)章糜螛I(yè)務(wù)。三家公司飛船的設(shè)計都源自美國及其他國家60年來積累的太空飛行經(jīng)驗。Peck說：“我們已經(jīng)掌握將人類送入太空軌道所需要的各種技術(shù)?！?/span>
然而，能將多少人送入太空還受其他因素影響。其中一個就是政府監(jiān)管。在美國，F(xiàn)AA對飛船安全秉持著不干涉的原則，前提是要確保航天飛船不會傷害到陸地上的人。太空旅游公司在其他領(lǐng)域也享有很大的自由度，比如游客需要接受什么程度和類型的培訓(xùn)。Forczyk說，雖然太空旅游行業(yè)很贊同這種早期的“學(xué)習(xí)階段”，但現(xiàn)如今這種太空旅游變得越來越普遍了?！按蠹叶荚诘却鼺AA參與進(jìn)來，為行業(yè)頒布更明確的法規(guī)。”
Peck說，另一個限制太空旅游載人數(shù)量的因素是地球軌道上越來越多的太空垃圾。ISS有時需要改變位置，避開太空垃圾；若發(fā)生撞擊，飛船上的全部游客都將遭受災(zāi)難性的影響。他說：“我們也許需要進(jìn)行太空垃圾的清潔，確保商業(yè)太空飛行的安全?！?/span>
然而，太空旅游能否繼續(xù)發(fā)展還取決于一個因素——Forczyk說：“這個行業(yè)需要利潤。”公司是否能吸引足夠有錢并愿意支付十幾萬美金只為匆匆往返一次太空的客戶，仍有待觀察。而他們?nèi)匀幌Ｍ谐蝗諏⒂慰退偷降厍蜍壍酪酝獾牡胤健?023年，SpaceX公司的新型星際飛船計劃搭載日本億萬富翁Yusaku Maezawa以及公司8位員工進(jìn)行繞月飛行（為了對此次旅行進(jìn)行預(yù)熱，Yusaku Maezawa乘坐了俄羅斯的聯(lián)盟號飛船于2021年12月8日抵達(dá)ISS）。Peck預(yù)計，未來消費者將尋求更刺激的體驗，“對于大多數(shù)人來說，只是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地望一眼，遠(yuǎn)不如親自登上月球”。
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