中國(guó)新聞周刊記者/牛荷
發(fā)于2022.10.24總第1065期《中國(guó)新聞周刊》雜志
太空旅游一直被視為超級(jí)富豪的“燒錢游戲”。自2001年美國(guó)富商丹尼斯·蒂托成為第一位太空游客后,世界各地的富豪開(kāi)始陸續(xù)加入。此后8年,又有六名太空游客陸續(xù)登上國(guó)際空間站,費(fèi)用在2000萬(wàn)~3500萬(wàn)美元之間不等。
太空旅游主要包括失重飛機(jī)、高空氣球、亞軌道飛行和軌道飛行四種形式。前述動(dòng)輒上千萬(wàn)美元的太空旅游屬于軌道飛行,如今采用該方式的票價(jià)已漲至5000萬(wàn)美元以上。相比之下,亞軌道飛行費(fèi)用遠(yuǎn)低于前者,使得其成為近年來(lái)商業(yè)航天追逐的熱門賽道。
“2025年中國(guó)有望開(kāi)始亞軌道旅行,票價(jià)200萬(wàn)~300萬(wàn)元人民幣!薄伴L(zhǎng)征十一號(hào)”火箭首任總指揮、中科宇航董事長(zhǎng)楊毅強(qiáng)9月17日接受媒體采訪時(shí)說(shuō),目前,中國(guó)的商業(yè)航天已從1.0時(shí)代進(jìn)入2.0時(shí)代,并有望在5年內(nèi)進(jìn)入3.0時(shí)代。期間,要將火箭運(yùn)力提升至5噸~14噸,建設(shè)全球性衛(wèi)星星座,實(shí)現(xiàn)火箭可回收并降低成本。
“200萬(wàn)~300萬(wàn)元是按使用可重復(fù)火箭和飛船預(yù)估的亞軌道飛行價(jià)格!比珖(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩告訴《中國(guó)新聞周刊》,亞軌道旅游需要面向市場(chǎng),這意味著要在保障安全的前提下盡可能壓低成本。使用可重復(fù)的亞軌道運(yùn)載火箭和飛船可以實(shí)現(xiàn)這點(diǎn),但這項(xiàng)工作目前國(guó)內(nèi)還未落地,技術(shù)屏障短期內(nèi)難以突破。
可重復(fù)使用火箭是降成本的關(guān)鍵
軌道飛行被視為真正意義上的太空旅游。目前軌道飛行目的地主要是國(guó)際空間站,供游客往返的運(yùn)輸器主要有俄羅斯的“聯(lián)盟”系列飛船和美國(guó)的載人“龍”飛船!巴ㄟ^(guò)這種方式,太空游客能在國(guó)際空間站生活至少一周,可以長(zhǎng)時(shí)間享受失重,俯瞰地球美景。但動(dòng)輒上千萬(wàn)美元的費(fèi)用,一般人無(wú)力承擔(dān)!饼嬛普f(shuō)。
國(guó)際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光告訴《中國(guó)新聞周刊》,從技術(shù)上來(lái)說(shuō),中國(guó)想要開(kāi)展軌道太空旅游沒(méi)問(wèn)題,但其高昂的價(jià)格也決定了軌道太空旅游依然只是屬于億萬(wàn)富豪的“游戲”!爸T如適合于軌道旅游的民用空間站等配套系統(tǒng)還沒(méi)建成,預(yù)計(jì)10年之內(nèi)會(huì)有新的突破。所以最先發(fā)展的還是亞軌道旅行。”北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授、中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專業(yè)委員會(huì)副主任焦維新向《中國(guó)新聞周刊》表示。
技術(shù)要求和成本更低,使亞軌道旅行在商業(yè)航天的大背景下迅速“出圈”。亞軌道一般指距地面20千米~100千米的空域,不超過(guò)100千米高度的馮·卡門線,后者是國(guó)際航空聯(lián)合會(huì)定義的大氣層與太空分界線。
“亞軌道旅游就是用亞軌道載人飛行器把游客送到約100千米高的太空邊緣后,馬上返回地面,相當(dāng)于乘客乘坐飛行器在太空做直上直下的拋物線飛行!饼嬛平榻B,這種方式的優(yōu)勢(shì)在于,乘客既能體驗(yàn)地面難以模擬的失重感覺(jué),又可以從高空俯瞰地球長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里的弧線表面。
作為全球太空旅游的主要參與者,美國(guó)藍(lán)色起源公司、英國(guó)維珍銀河公司、美國(guó)太空探索技術(shù)公司(Space X)三家企業(yè)歷經(jīng)多年研究后,均于2021年進(jìn)行了首次面向游客的太空旅游,且價(jià)格不菲,其中前兩者為亞軌道飛行。
2021年7月11日,英國(guó)維珍銀河公司創(chuàng)始人理查德·布萊森搭乘自家的宇宙飛船“太空船二號(hào)”升空,抵達(dá)80多千米的太空邊緣,同行的還有另外5人。這個(gè)高度超過(guò)美國(guó)空軍和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)認(rèn)可的80千米太空邊界線,此次飛行被視為試飛。9天后,亞馬遜和藍(lán)色起源創(chuàng)始人杰夫·貝索斯以及另外3人乘坐藍(lán)色起源的新謝潑德亞軌道火箭,從美國(guó)得克薩斯州一號(hào)發(fā)射場(chǎng)垂直升空,整個(gè)飛行持續(xù)10分鐘左右。搭載在火箭上的太空艙最高抵達(dá)106千米的高空,之后火箭與飛船分別回收。
國(guó)內(nèi)也不乏進(jìn)展。去年8月,中科宇航對(duì)外公布的亞軌道旅行服務(wù)顯示,每次可載7人進(jìn)入100多千米的高空,體驗(yàn)3~5分鐘的失重感。今年7月,楊毅強(qiáng)表示,其所在公司正在研制亞軌道太空旅游飛行器,計(jì)劃明年進(jìn)行首次無(wú)人亞軌道驗(yàn)證飛行。之后再進(jìn)行十余次驗(yàn)證飛行,就可以向公眾開(kāi)放太空旅游服務(wù)。
成立于2018年的中科航宇是國(guó)內(nèi)首家混合所有制商業(yè)航天企業(yè)。據(jù)楊毅強(qiáng)披露,執(zhí)行太空旅游任務(wù)的火箭和飛船都可重復(fù)利用。該公司官網(wǎng)顯示,目前在研產(chǎn)品太空旅游飛行器“中科六號(hào)”可重復(fù)使用次數(shù)超過(guò)30次,最大飛行高度達(dá)100千米~120千米,留空時(shí)間300~550秒。
“國(guó)內(nèi)的商業(yè)航天起步較晚,想要實(shí)現(xiàn)亞軌道商業(yè)化飛行,仍需要一段時(shí)間,并非一蹴而就。”龐之浩說(shuō),Space X的獵鷹9號(hào)雖然是目前最成熟的可回收運(yùn)載火箭,但此前經(jīng)歷過(guò)多次回收失敗。新謝潑德火箭也是研制、發(fā)射多次后才投入使用。藍(lán)色起源官方介紹,自2012年以來(lái),藍(lán)色起源一直在對(duì)新謝潑德火箭及其冗余安全系統(tǒng)進(jìn)行飛行測(cè)試。該計(jì)劃已連續(xù)執(zhí)行22次成功任務(wù),其中包括3次成功逃生測(cè)試。
在龐之浩看來(lái),想要實(shí)現(xiàn)太空旅游繁榮發(fā)展,需解決降低成本和保證安全兩個(gè)問(wèn)題,這對(duì)于亞軌道旅游也同樣適用!皝嗆壍里w行是國(guó)內(nèi)太空旅游發(fā)展的第一步,但目前國(guó)內(nèi)飛船存在載人少、不能重復(fù)使用的缺點(diǎn),研制可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭可大幅降低太空旅游的成本!苯咕S新說(shuō)。
藍(lán)色起源官網(wǎng)介紹,新謝潑德亞軌道火箭和新格倫軌道運(yùn)載火箭從設(shè)計(jì)開(kāi)始就考慮到可重復(fù)使用,這兩款火箭能重復(fù)使用25次。而且,兩種飛行器都有可節(jié)流的液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī),可以精確降落在著陸平臺(tái)上。
“藍(lán)色起源首次亞軌道飛行的票價(jià)高達(dá)2000萬(wàn)美元,如今已降至二三十萬(wàn)美元/次,價(jià)格下降的主要原因在于其可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭!睏钣罟庹f(shuō),國(guó)內(nèi)現(xiàn)有一次性發(fā)動(dòng)機(jī)成本太高,但民營(yíng)企業(yè)還沒(méi)有掌握可重復(fù)的技術(shù)。如果只將人送上100千米的高空,現(xiàn)在有很多可選的發(fā)動(dòng)機(jī);若非要走可重復(fù)使用這條技術(shù)路線,未來(lái)三年實(shí)現(xiàn)亞軌道旅行的目標(biāo)仍存在不確定性。
多名航天專家告訴《中國(guó)新聞周刊》,可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭和飛船是未來(lái)商業(yè)航天的主要趨勢(shì),能大幅降低飛行成本,但也并非唯一選擇。楊宇光認(rèn)為,太空旅游是一個(gè)火熱的賣方市場(chǎng),盡管價(jià)格昂貴,想進(jìn)入太空的游客依然很多。對(duì)這些太空游客而言,省錢不是主要目的,先實(shí)現(xiàn)這樣的旅游才是首要需求。
8月26日,由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院自主研制的升力式亞軌道運(yùn)載器重復(fù)使用飛行試驗(yàn)獲得成功。飛行試驗(yàn)采用的運(yùn)載器經(jīng)健康檢測(cè)維護(hù)后,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心再次點(diǎn)火垂直起飛,按照設(shè)定程序完成亞軌道飛行,平穩(wěn)水平著陸于阿拉善右旗機(jī)場(chǎng)。這是國(guó)內(nèi)亞軌道運(yùn)載器首次重復(fù)使用飛行!斑@次只是亞軌道運(yùn)載器的試飛,距離真正的商業(yè)應(yīng)用還存在距離!苯咕S新說(shuō)。
即便解決了成本問(wèn)題,亞軌道飛行的安全問(wèn)題也不容忽視。據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)(CNN)報(bào)道,英國(guó)的亞軌道飛行器維珍銀河“太空船二號(hào)”2014年10月31日上午9時(shí)在動(dòng)力測(cè)試飛行時(shí)發(fā)生事故,造成飛行員一死一重傷。
據(jù)路透社9月12日?qǐng)?bào)道,當(dāng)日美國(guó)藍(lán)色起源公司的新謝潑德火箭進(jìn)行第23次太空試飛,升空一分鐘后意外燃燒,太空艙逃生系統(tǒng)啟動(dòng),將沒(méi)有載人的太空艙與火箭分離。隨后火箭墜毀于地面,太空艙打開(kāi)降落傘落回地面。據(jù)負(fù)責(zé)監(jiān)督和管理發(fā)射場(chǎng)安全的美國(guó)聯(lián)邦航空管理局稱,藍(lán)色起源公司的新謝潑德運(yùn)載火箭將停飛,直到事故調(diào)查結(jié)果出來(lái)。
“這次事故恰恰也說(shuō)明藍(lán)色起源的乘員艙安全性比較高,即便出現(xiàn)緊急情況也有應(yīng)對(duì)預(yù)案。”楊宇光說(shuō),國(guó)內(nèi)如果要開(kāi)始推廣亞軌道旅行,也應(yīng)最大程度保證乘客安全。簡(jiǎn)而言之,要從設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)一旦飛行器失控,乘員艙和火箭能實(shí)現(xiàn)可靠分離,實(shí)現(xiàn)更精確的故障判斷。此外,飛行器在飛行過(guò)程中如果失控砸到人或物,需要對(duì)受損的第三方進(jìn)行賠付,此外,落區(qū)的安全性問(wèn)題也需要進(jìn)行相應(yīng)的法律追責(zé)。
龐之浩表示,目前中國(guó)只有一種載人運(yùn)載火箭——“長(zhǎng)征二號(hào)F”能達(dá)到這種逃逸救生技術(shù),設(shè)備可靠性達(dá)98%,航天員安全性可以達(dá)到99.996%。但要達(dá)到這樣的安全性,需要傾注不計(jì)成本的研發(fā)投入,這在商業(yè)航天上并不適用!斑@次藍(lán)色起源試飛失敗,也提示了各國(guó)應(yīng)該有太空旅游的相關(guān)法律作保障,確保安全才行!
新玩法:
乘太空電梯、繞月旅行、火星旅行
近年來(lái),國(guó)外太空旅游除了嘗試降低成本,也在嘗試為游客提供更新奇、舒適的體驗(yàn)。“亞軌道旅游已經(jīng)不算新鮮事,更多的國(guó)外企業(yè)在探索繞月旅游,甚至火星旅行!苯咕S新說(shuō)。
2018年,美國(guó)太空探索技術(shù)公司公布了繞月旅行方案,計(jì)劃在2023年1月把游客送入月球軌道觀光,日本富商前澤友作成為首個(gè)參與者。據(jù)了解,此次繞月之旅將持續(xù)一周時(shí)間,游客將乘坐Space X的“星際飛船”前往。前澤友作表示,他要把整個(gè)飛船包下來(lái),費(fèi)用可能會(huì)達(dá)1.75億美元,到時(shí)會(huì)邀請(qǐng)6~8位藝術(shù)家一起參與這場(chǎng)旅行。
龐之浩介紹,近年,俄羅斯擬開(kāi)展太空行走旅游和月球旅游。前者在軌道太空飛行旅游費(fèi)用的基礎(chǔ)上再交至少1600萬(wàn)美元,游客就可在1名職業(yè)航天員的陪護(hù)下完成空間站出艙活動(dòng),在太空行走90分鐘。
值得注意的是,國(guó)際空間站不是專門為旅游設(shè)計(jì)。現(xiàn)在國(guó)際空間站里要開(kāi)展各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)驗(yàn)證工作,游客進(jìn)入會(huì)影響正常工作,也可能帶來(lái)設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)!懊蓝硭綘I(yíng)公司準(zhǔn)備建造‘太空旅館’,不完全依賴現(xiàn)在的空間站。在更遠(yuǎn)的將來(lái),繞月旅行和火星旅行可能成為現(xiàn)實(shí)!饼嬛普f(shuō)。
除了建造太空旅館,美國(guó)、日本、俄羅斯等多個(gè)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展針對(duì)“太空電梯”的研發(fā)。
“如果能研制出24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的‘太空電梯’,太空旅行的成本可能降至目前的1%,亞軌道旅行只需要2萬(wàn)~3萬(wàn)元,這樣大部分人都能實(shí)現(xiàn)到太空旅游的愿望!饼嬛平忉屨f(shuō),“太空電梯”就是在地球靜止軌道建設(shè)一個(gè)空間站。因?yàn)殪o止軌道和地球轉(zhuǎn)速一致,在靜止軌道和地球間拉幾根“繩”,乘員艙就可以順著“繩”上下滑動(dòng)。“這種設(shè)想原理簡(jiǎn)單,但技術(shù)難度很大,因此剛開(kāi)始被認(rèn)為是天方夜譚,F(xiàn)在通過(guò)輕并結(jié)實(shí)的碳納米管材料做相關(guān)實(shí)驗(yàn),有望研制出‘太空電梯’關(guān)鍵的那條‘繩子’,不過(guò)真正研制出來(lái)至少還要再過(guò)30年!饼嬛普f(shuō)。
值得注意的是,游客上太空前要經(jīng)過(guò)專門的訓(xùn)練,不同的旅游種類訓(xùn)練時(shí)間和強(qiáng)度存在差異。龐之浩表示,亞軌道飛行由于時(shí)間短,一般只要游客身體健康,訓(xùn)練幾天就可以參與飛行;軌道旅游的游客訓(xùn)練時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)半年以上。因?yàn)橛慰驮谔沾镁茫仨毥?jīng)過(guò)太空中吃、喝、睡等生活技能的專業(yè)化訓(xùn)練,有時(shí)還需要離心機(jī)訓(xùn)練,后者有助于游客克服出發(fā)和返回時(shí)的超重。
“即便完成了飛行前的專業(yè)訓(xùn)練,也不一定能最終飛行,還要身體條件過(guò)關(guān)!饼嬛铺岬,雖然太空旅客不需要達(dá)到職業(yè)宇航員的要求,但身體也不能有大毛病。在火箭發(fā)射、航天器返回及太空生活過(guò)程中,可能會(huì)導(dǎo)致舊病復(fù)發(fā)甚至誘發(fā)新病。
在政策扶持、資本加持和市場(chǎng)需求推動(dòng)下,中國(guó)商業(yè)航天近年來(lái)發(fā)展較快。據(jù)艾媒咨詢數(shù)據(jù),中國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)規(guī)模自2015年以來(lái)保持高速增長(zhǎng),2015~2021年中國(guó)商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)保持22.3%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率,預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到2.3萬(wàn)億元。
“最遲到2027年,中國(guó)商業(yè)航天的‘春天’便會(huì)到來(lái)。”楊毅強(qiáng)近期接受媒體采訪時(shí)談到,到時(shí)運(yùn)載火箭進(jìn)入高密度發(fā)射階段,實(shí)現(xiàn)低成本大型液體火箭回收和復(fù)用,同時(shí)為大眾和企業(yè)提供的導(dǎo)航定位、導(dǎo)航增強(qiáng)、低軌互聯(lián)網(wǎng)等配套服務(wù)也會(huì)逐漸完善。據(jù)他了解,中國(guó)商業(yè)航天的注冊(cè)企業(yè)已逾370家。
“商業(yè)航天領(lǐng)域的投資熱點(diǎn)是火箭和衛(wèi)星,民營(yíng)企業(yè)雖然總數(shù)多,但與美國(guó)的民間巨頭企業(yè)相比,整體規(guī)模不強(qiáng),尤其是專門做太空旅游的公司很少。”焦維新說(shuō),國(guó)內(nèi)商業(yè)航天領(lǐng)域民企近幾年才發(fā)展起來(lái),如果想發(fā)展更快,應(yīng)當(dāng)聯(lián)合體制內(nèi)航天機(jī)構(gòu),發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),不要從頭再做,比如引進(jìn)體制內(nèi)航天部門已經(jīng)成熟的火箭、飛船。在龐之浩看來(lái),體制內(nèi)航天探索更領(lǐng)先航天技術(shù),民營(yíng)航天企業(yè)把成熟技術(shù)商品化,實(shí)現(xiàn)更低價(jià)格、更廣泛推廣,這是未來(lái)的一個(gè)出路。
但也有分析認(rèn)為,太空旅游行業(yè)的一個(gè)主要限制是缺乏回頭客。商業(yè)航空之所以有效,是因?yàn)槿藗冃枰L(zhǎng)途旅行來(lái)探望家人或朋友,往返工作或度假,飛機(jī)取代了已有巨大需求的長(zhǎng)途鐵路、輪船、汽車等交通方式,但去太空這件事卻沒(méi)那么容易。未來(lái),除非人們需定期前往另一個(gè)星球工作或探親,否則無(wú)論價(jià)格如何,太空旅游的需求都將受限。
多名航天專家對(duì)太空旅游的前景持樂(lè)觀態(tài)度。2021年,中國(guó)創(chuàng)下了55次的航天發(fā)射新紀(jì)錄,并成功開(kāi)展月球、火星研究,實(shí)施天宮空間站建設(shè)!疤章眯小边被寫入國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《2021中國(guó)的航天》白皮書中,成為未來(lái)5年的發(fā)展規(guī)劃之一。
“隨著火箭及飛船等載人航天器的商業(yè)化發(fā)展,太空旅游的門檻將逐漸降低,有望實(shí)現(xiàn)‘平民化’。”楊宇光說(shuō)。
龐之浩說(shuō),雖然太空旅游有一定風(fēng)險(xiǎn),但作為一種產(chǎn)業(yè)發(fā)展既能帶來(lái)一定商業(yè)利益,也可以帶動(dòng)航天技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)等科技進(jìn)步。
原標(biāo)題:票價(jià)200萬(wàn)至300萬(wàn)元的太空旅游,還有多遠(yuǎn)?