16:航天总第7767期 >2024-11-08编印

普通人可以进入太空,看看宇宙吗?
刊发日期:2024-11-08 阅读次数: 作者:  语音阅读:

伴随一阵震天动地的轰鸣声,火箭拔地而起,宇宙飞船被带入大气层,进入临界轨道100~120公里以上的区域进行环绕飞行,也拉开了人类探索太空的序幕。然而,早期的太空探索对参与者的身体素质与专业技能有着极高的要求,宇航员们要面对巨大的噪声、振动、冲击、超重和失重等各种恶劣环境,并且还要在这些恶劣环境中保持头脑清醒进行工作,这使得太空旅行仅限于专业人员。

那么,普通人可以进入太空看看浩渺的宇宙吗?

近年来,随着载人航天技术的显著进步,特别是运载工具在运载能力、舒适性与安全性方面的全面提升,太空旅行逐渐展现出向大众开放的可能性,普通人开始太空旅行不再是遥不可及的梦想。2024年10月13日,SpaceX的“星舰”项目成功完成了第五次试射,引发了外界对太空旅行的高度关注。

根据飞行高度与特性的不同,太空旅行可大致分为抛物线飞行、亚轨道飞行和轨道飞行三大类。

抛物线飞行

抛物线飞行并不是真正意义上的太空旅行,只是让乘客在到达抛物线顶端以及快速下降时体会到失重的感觉。抛物线飞行是指航天器向上攀升,当要到达20千米高度或者抵达抛物线顶点附近时,航天器短时关闭发动机,机舱内的乘客随机舱一起沿抛物线轨迹运动,此时,乘客短暂地处于自由落体状态,可以漂浮在机舱内,感觉上非常类似于太空中的失重。在航天员训练时,时常也采用这种方法体验失重。

亚轨道飞行

亚轨道一般指距地面20~100公里高度的空域,尤其是不超过100公里高度的冯·卡门线,后者是国际航空联合会定义的大气层与太空分界线。所谓亚轨道飞行,是指飞行高度达到了“卡门线”后,马上返回地面,相当于乘客乘坐飞行器在太空做更高的抛物线飞行。这种方式的优势在于,乘客既能体验地面难以模拟的失重感觉,又可以从高空俯瞰地球长达数千公里的弧线表面,仰望深邃的宇宙,体会到一种无边无际的空旷感觉。

轨道飞行

轨道飞行被视为真正意义上的太空旅行。乘客搭乘太空飞船以每秒7.9千米的飞行速度、在约400公里高度,绕地球做匀速圆周运动。此时,乘客体验两种力的作用:一种是重力,将航天器往地心拽,另一种是离心力,它由于航天器绕地球运行而产生,与重力的方向相反,重力与离心力相互抵消,因而人们可以长时间体会失重的感觉。

轨道飞行与亚轨道飞行有显著区别。亚轨道飞行的速度未达到环绕地球所需的第一宇宙速度,无法形成持续的轨道飞行,因此亚轨道飞行的时间很短,体验失重的时间仅为数分钟。而轨道飞行需要经历长时间的失重状态和真正的空间环境,对飞行器产品质量和乘员身体条件要求高,成本也更高。

从当前的趋势来看,亚轨道飞行旅游的发展潜力巨大。相比轨道飞行的高成本,亚轨道飞行依托较成熟的动力、材料、结构设计和地面系统技术基础,在飞行测试逐渐排除故障隐患后,能在收费标准和客流量上取得良性循环。相信开展这项业务的商业航天公司有望“更上一层楼”。

不过,太空旅行毕竟是一种技术门槛相对较高的航天新兴产业,需要整合先进而可靠的航空、航天应用技术。众多航空航天技术欠发达的国家对此往往只能“望洋兴叹”,甚至在市场被瓜分后,后来者凭借技术竞争也面临一些困难。

我国载人航天经历了30多年的发展,正从航天大国迈向航天强国,在太空旅行方面,无论是技术积累还是技术水平都具备了一定的实力。据公开报道,我国已初步具备了开展太空旅行的技术基础。

相信在不远的未来,我国太空旅行飞行器也将面世,助力我国航天事业不断发展。

来源:中国科学技术馆,部分信息来源于科普中国、新京报、央视网、中国新闻周刊、false中国科学报、新华网等。