文/ 苑媛
“五一”期间,旅游市场持续火爆。国内游、出境游……朋友圈里到处是“拨开”人山人海后的自拍照。现在,请平复下你的小心脏,未来的旅游咱不在地球上凑热闹,再过10年左右,中国运载火箭技术研究院就可以送你去太空旅游,那时候你自拍的背景可是实实在在的星辰大海。
普通人也能游太空?这得花多少钱?请再次平复下你的小心脏,中国运载火箭技术研究院研发中心打造的“太空旅游项目”比起现在动辄几千万美元的“太空游”,要便宜得多,全程估算20万~25万美元。这个数字似乎离我们不那么遥远了,那中国运载火箭技术研究院的太空旅游都能干啥?
“太空游”的关键是运载器,太空旅游项目负责人韩鹏鑫说,他们设计的运载器具有火箭动力、飞机外形。升空的过程和发射火箭一样,垂直起飞,返回地球时又像坐飞机在机场水平着陆,全程飞行的最高高度距离地球100多公里。
这个高度是什么概念呢?我们乘坐飞机时距离地球仅10-12公里,太空游到达的最高高度是它的10倍左右。第一代运载器全程飞行大约30分钟,其中在高空停留十几分钟。这个时候,乘客可以在舱内自由活动,尽情享受“太空游”的美妙。首先最神奇的体验是失重,就像航天员一样,大家可以在舱内飘来飘去,然后就要把眼睛锁定窗外啦,浩瀚星空围绕在身边,低头就能看到地球的边缘,祖国的全貌也尽收眼底,找好角度还可以看到外太空……此外,乘客还可以进行科学实验,甚至能体验模拟驾驶飞行器。
▲ 观光窗示意图
是不是听起来心驰神往!那旅游之前需要做什么准备吗?太空旅游项目工程师赵建波说,在飞行过程中,乘客身体要承受过载、失重的考验,过载大概是3g左右,这个量级比较小,要知道我们的航天员承受的是9g-10g。所以,乘客只需要训练几周时间,而且密闭舱内有氧气,飞行时也不需要穿航天服,轻轻松松游太空。
“太空游”一直被视为富豪的“烧钱游戏”,从2001年诞生第一位太空游客到现在,仅有7人实现太空旅游,票价已经从原来的2000万美元涨到现在的7500万美元。太空游客乘坐的都是俄罗斯的载人飞船,目的地是国际空间站,整个行程大概持续10天左右。
韩鹏鑫说,国外“太空游”使用的是一次性火箭进行轨道飞行,也就是在距离地球300公里以上的高空飞行,要飞到轨道高度大概400公里的国际空间站生活七八天,仅前期的训练就要一年多的时间,所以费用昂贵。
对于这样的“太空游”,普通人只能望而兴叹!要想让普通大众消费得起,“太空旅游必须放弃一次性火箭,搭乘重复使用运载器飞到亚轨道进行短时间停留,曲线实现太空旅行”。韩鹏鑫所说的亚轨道,就是距离地球35-300公里的高空,由于没有达到绕地飞行速度,运载器相当于在太空做了个抛物线回到地球,不能像轨道飞行那样环绕地球。
▲ 中国运载火箭技术研究院太空旅游路线演示
▲ 亚轨道飞行相关训练
▲ 模拟驾驶体验
▲ 太空旅游体验示意图
这样看来,太空旅游从“亚轨道”开始,采用重复使用运载器,相对低的价格也可以满足大众对太空的向往。
美国太空探索技术公司的重复使用技术路径是在现有火箭方案基础上进行改进,整个过程是垂直起飞、垂直降落。中国运载火箭技术研究院重复使用技术领域资深专家蔡巧言介绍,不同于太空探索技术公司走的这条技术路径,早在本世纪初,中国运载火箭技术研究院研发中心就提出另一种重复使用技术路线,也就是我们前文提到的从地面垂直自主起飞、水平降落。
对于为什么要选用这样的技术路线,蔡巧言说,一方面基于当前我们动力系统的特点,更重要的是这样的重复使用运载器执行任务时,效率更高。按照当前的设计,“研发中心的重复使用运载器将实现‘航班式’发射,飞行器飞行一次后,只需要在地面进行相关的检测、加注等准备工作,两天之后就可以执行第二次任务。而且如飞机般的水平降落可以让乘客感觉更加舒适。这样的运载器预计可以重复使用50次。”
目前,中国运载火箭技术研究院研发中心正在加紧开展重复使用技术的试验验证,距离“太空游”成行的日子越来越近。
▲ 飞行器布局示意图
随着航天热升温,很多公司看到“亚轨道太空游”的商机。赵建波介绍,除了中国运载火箭技术研究院外,目前全球有3家民营公司在开展亚轨道太空游业务,分别是英国的“维珍银河”公司、美国的“蓝色起源”公司及“XCOR”公司。大家都采用重复使用运载器,但技术路径各不相同,目前进展大体同步,都在进行相关技术的验证。“维珍银河”、“XCOR”已经接受太空游的预订,其中“维珍银河”预售出了几百张票。
“从费用上来说,我们的‘太空旅游’项目与这几家公司处于同一水平,但从载客量、技术储备、舒适性、安全性、未来的市场预期等方面,我们还是有一定的优势”。韩鹏鑫介绍道,“我们的重复使用运载器内部空间大概有十几平米,一次飞行能搭载5-20名乘客,国外这几家公司的公开数据显示载客量为2-6人”。此外,由于围绕前期提出的发展思路,展开了多年的研究工作,中国运载火箭技术研究院研发中心“太空旅游项目”拥有大量的技术储备,为提升未来此型运载器的水平打下基础。“我们的试验样机首飞可靠性可以达0.95,这个指标远高于对首飞火箭的要求,我们有很多技术手段提高它的可靠性,随着正式实施‘太空旅游’,可靠性还会逐渐提高”。蔡巧言表示,我们就是要打造一型“廉价、快速、便捷、可靠”的重复使用运载器,实现中国百姓进入太空的梦想!★