商业太空飞行面临严峻挑战
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2014年4月15目,美国公布新太空探索计划,将火星作为目的地 本刊特约记者,徐秉君 商业太空飞行面临严峻挑战
据新华社报道,2014年1()月31日,英围 维珍银河公司商业宇宙飞船“太空船2号” 在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠地带坠 毁,致使飞行员—人死亡,另—人重伤。 无独有偶,就在“太空船2号”测试 失事的3天前,美罔轨道科学公司的“天 鹅座”货运飞船搭乘火箭前往国际空间 站时,火箭升空数秒后爆炸。 商业航天领域在一个星期内连遭遇 两起事故,无疑使商业航天项目受到重 创,特别是由此而带来的太空飞行安全 问题,引起人们的高度关注和深度疑虑, 同时再度引发了美国航空界有关商业太 空项目可行性的争议。这样一来,商业航 天项目是否会终止?人们的太空旅行梦 想是否破灭?商业太空飞行的前景如何? 成了人们深切关注的问题。
诱人的太空旅行 像鸟儿一样飞翔,是人类与生俱来 的梦想。当人们实现了飞行的梦想之后,
便向往更为遥远的空『uJ——太空。 2001年,美国富商丹尼斯・蒂托花 费2000万美元。搭乘俄罗斯联盟号飞船 到国际空间站上生活了8天.从而开启了 普通人太空之旅的处女航。迄今为止, 先后共有7人通过这种方式实现了太空旅 行的梦想。 然而,这种方式毕竟费}f】太高,不 是一般人所能承受的,更何况这种太空 飞行也要像航天员一样,进行一系列严 格的培训才能成行。如何用更经济、更实 用、更简便的办法把非专业航天员送上
67 太空,从而实现普通人太空之旅的梦想, 便成了许多商家开始尝试的项目。于是, 商业太空飞行应运而生。 商业太空飞行是指国家的航天活动 之外,私营机构以盈利为目的进行的载 人或载货航天活动。由于这一新兴的商 业太空飞行活动具有广阔的市场前景, 因而许多私营机构跃跃欲试,以期从国 家垄断的航天业中分得一杯羹。 商业太空飞行项目分为货运飞船和 载人飞船,其中载人飞船项目最引入瞩 目,许多人都想亲自体验在太空失重状态 下的美妙感受,并在太空观赏地球优美 的曲线轮廓和绝美的太空景致。正因为 如此,太空旅行激发了人们强烈的探险 欲望,现代科技进步发展又为普通人实 现太空梦想提供了可能,更何况遥远的 太空本身就具有无穷的魅力和迷人的诱 惑力。 2004年6月21日,美国东部时间9时 45分,世界上第一架私人航天器——“太 空船1号”在美国洛杉矶升空后成功冲 出大气层,飞至距离地球逾10()公里的 太空。约1个半小时后,它平安返回地面。 “太空船1号”是由美国加利福尼亚卅1莫 哈韦市的航空航天公司——“有鳞合成 物公司”建造的,它虽然看起来比“哥伦 比亚号”、“奋进号”等航天飞机小巧玲 珑,但却集全球顶尖航天技术于一身, 这种用石墨和环氧树脂等复合材料制造 新型飞船,能够载客3A。“太空船1号” 项目得到亿万富翁保罗・艾伦的独家赞 助。艾伦曾与比尔・盖茨一同创办微软公 司,是世界上最有钱的人之一。 吊挂着“太空船1号”的母船“白骑 士”升空约1小时后,大约飞至15公里
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高空,它便释放出不足3吨重的“太空船1 号”。飞行员梅尔维接着发动火箭引擎8O 秒,以时速4,025公里垂直爬升至约50公 里高空,这时他必须承受2至3倍的地心 吸力。火箭引擎熄灭后宇宙飞船继续攀 升至约103公里高空,国际一般公认这个 高度已进入太空。 “太空船1号”的设计者是著名的航 天器设计家伯特・鲁坦。他也是著名的飞 行专家,1986年他驾驶“航行者号—飞机 完成了世界上第一次不间断、不加油的环 球飞行。在“太空船1号”取得首飞成功 后,鲁坦称,研制该项目的主要目的是结 束政府对太空探索的垄断,使太空游在 普通市民的负担能力之内。许多媒体也 乐观地认为,这意味着人类历史上首次 完全由私人企业进行的载人太空飞行获 ,虽 功十b音嘛 善 价的 密滟十h许青
揭秘“太空船2号” 太空船1号 轨道高度。但出于安全考虑,初期只打算 飞到1()o多干米。在这个高度俯瞰大地, 已经能看Ⅲ它是球体的一部分 “太窄船2号”…英国维珍集冈的掌 门人理查德・布兰森和缩尺复合体公司 联手研制,它们同时也在研发携带乘客 的运载火箭。“太空船2号”能搭载2名机 组人员与6名乘客,太空船侧面和舱顶各 有一面大窗户,便于旅客观赏太空,设计 初始希望它成为世界第一艘商用太空飞 船。实际上“太空船2号’’是一种空射飞 行器,大小就像一架轻型飞机,船体长18 米。船体尾部有火箭助推装置为挣脱地 球引力提供动力。船体两翼设有可移动 的、如同翅膀般的稳定鳍,为飞船平添j, 几分科幻色彩。设计者伯特・鲁坦说,这 种设计使飞船更易于操控,着陆时更安 全。根据计划,“太空船2号”将飞到海平 面以上5万英尺的高度,比一般的客机高 2万英尺。“太空船1号”是首架由私人资 助建造的裁人航天器,“太空船2号”是在 “太空船1号”基础上设计 的。 电脑动画按实际飞行演示了整个 飞行过程:“太空船2号”先南“白骑士 2号”挂载飞升至18千米高空,然后被 “白骑士2号”像重磅炸弹一样抛下,随 即“太空船2号”火箭助推装置点火,急 剧跃升。此时乘客们会被安全带牢牢同 定在座椅上.穿着类似战斗机飞行员的 增压服来抵抗陡增的重力加速度(可能 达 ̄Jsc,)。当飞行速度达到音速的3.3倍 时,火箭发动机关闭,太空船在惯性作用 下继续爬升至110千米,然后开始自F日落 体。 再次进入大气层阶段,“太空船2 号”机翼的后缘及整个垂尾和水平尾翼 都会升起,朋以产生阻力,在自动控制系 统和气动外形的双重作用下,太空船的 “气动刹车”会被恰到好处地控制,不会 令乘客产生过于不适的超重感。而且,在
降落阶段所有座椅都会自动放倒,使乘 客背朝降落方向,以进一步减少减速带 来的不适。 从火箭发动机关闭到太空船再入 大气层,乘客会经历为时4分半钟的失 重,届时他们可以松开安全带,在座舱内 自由飘浮。“太空船1号”的试飞员布莱 恩・本尼将这个过程称为“身体上的美妙 体验”。接下来,太空船内的乘客会经历 短暂的零重力状态的奇妙体验,并可以 俯瞰地球漂亮的弧线美景,最后它像普 通飞机一・样滑翔降落在机场。 2010年3月22日,“太空船2号”在美 冈加利福尼亚州沙漠完成了“处女航”, 并取得成功。“太空船2号”在母船“白 骑士2号”的引带下持续飞行了2小时54 分钟,飞行高度大约为1.4万米,随后双双 “携手”返回位于洛杉矶北部112公里处 的莫哈维太空站。虽然仅仅航行_厂不足3 个小时,但是,对于实现人类邀游太空的 梦想来说,却是前进了一火步。 维珍集团旗下推展太空旅游事业的 维珍银河航天公司当时表示,“太空船 2号”的试飞项目将持续 ̄t]2011年,2012 年将正式开展商业太空旅游。“太空船 2号”预计航行时间为2小时3()分,在距 离地球约60英里的大气层以外体验约4 分半钟失重将是其中的亟头戏。起初每 名乘客一趟的旅费为2( ‘荚元,现已攀 升 ̄1]25万美元,目前已经柯70()多人交了 订金。这些客户包括许多名人,如莱昂 纳多・迪卡普里奥、拉塞尔・布兰德、凯 蒂・佩里和科学家斯蒂芬・霰金等。该公 司期望在营运5年后,价格能大『旧降低, 让太空之旅能够“飞入寻常 姓家”。但 由于技术、安全等诸多原阅,该项目一再 被推延。
69 伯特・鲁坦和英国维珍银河公司老板理查德・布兰森在一起。 从中发现的诸多问题,特别是由于发动 挫折与期}战 机的工程设计接连遇挫,导致试飞计划 不断受阻,使得整体试验一度延迟,但 像所有新技术和新兴行业总是伴随 这并没有阻挡维珍银河航天公司研制商 陛折与挑战一样,“太空船2号”试验项 用飞船的信心和步伐。 目并非一帆风顺。2007年7月,用于推进 不幸的是,“太空船2号”在2014年 “太空船2号”的火箭发动机在进行测试 10 ̄31曰的试飞测试中失事,2名飞行员 对发生爆炸,致使3名工作人员死亡,3人 一死一重伤。相关视频画面显示,“太空 受伤。这是商业太空旅行项目首次遇到 船2号”残骸散落在沙漠上。莫哈韦航空 在重大挫折,说明从试验测试到实际应 航天港主管斯图尔特・威特说,太空船发 用还有很长一段路要走。 射大约5o分钟、同母航天器分离几分钟 总结教训后,“太空船2号”于2010 后爆炸。爆炸地点位于洛杉矶市区以北 年3 ̄22H在美国加利福尼亚州莫哈韦沙 大约193公里、距离太空船发射地莫哈韦 漠上空进行了首次试飞,并获得首飞成 航空航天港大约32公里。太空船发射前 功。设计师伯特・鲁坦激动地表示:“这 没发现任何异常。 是一个具有里程碑意义的日子!” 事发后,美国国家运输安全委员会 随后,“太空船2号”便转入后续一 的调查人员立即抵达事故现场,展开调 系列试飞测试。至今,已进行了数十次测 查。调查的一个潜在重点是“太空船2 试飞行。从总体来看进展比较顺利。然而 号”的火箭发动机,因为飞船在本次试飞
中首次使用了.一种新型燃料。调查尚未明 确“太空船2号”失事原因,但发现辅助 飞船进入地球大气层的重返系统过早启 动。这一系统应在飞船速度为1.4倍音速 时打开,但“太空船2号”失事当天,重返 系统在飞船速度为1倍音速时即已启动。 美国国家运输安全委员会并没有认定, 重返系统过早启动为事故原因,要明确 这一点,还需要数月调查。 有一点毋庸置疑,“太空船2号” 发生事故时,仍处于试飞试验阶段,而 并未获得商业运营许可。既然是试飞 试验,就必然会存在一定风险。从科学 的角度来看,试验失败也是一种正常现 象,人类正是在经历无数的失败后才获 取了成功的经验。尽管如此,这次事故 不可避免地会使维珍集团商业太空旅 行计划受到重创,进而导致该项目将无 限期延后,同时也意味着维珍集团商业 太空旅行计划,必须要面对的由此而带 来的严峻挑战。 有关媒体分析认为,私营企业航天 飞行接连受挫.也连带让其他商业太空 项目蒙上了阴影。除了为国际空间站运 送给养外,“鹅座”飞船还搭载了美国华 盛顿州私营的行星资源公司一颗试验卫 星,原本打算通过空间站上的一个平台 发射。这颗试验卫星用于行星资源公司 的商业小行星采矿项目,但如今这—项目 无疑也受到了影响。
梦想还存在 维珍银河公司曾多次推迟太空游的 时间,该公司原计划希望在2015年开始 搭载乘客到太空旅游,开启旅游业的新 篇章。但10 ̄31日“太空船2号”这起意
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