中航科技一院60周年：想去太空看看宇宙

随着震耳欲聋的吼声，火箭从地面升起。航天器被送入大气层，进入100 ~ 120多公里的临界轨道进行盘旋飞行，这也拉开了人类探索太空的序幕。

自从苏联宇航员尤里·加加林在1961年4月12日成功地完成了他的第一次人类太空飞行以来，全世界数百名宇航员已经完成了太空飞行。

但这仅限于专业人士。因为为了进入宇宙，宇航员必须面对各种恶劣的环境，如巨大的噪音、振动、撞击、超重和失重，并且保持清醒的头脑在这些恶劣的环境中工作。

那么，普通人能进入太空看到广阔的宇宙吗？最近，中国航天科技集团公司第一研究所在成立60周年之际，对航天运输系统的建设作出了系统的规划。根据该计划，中国的亚轨道太空旅游将在2025年左右成为现实。

亚轨道一般指距离地面20 ~ 100公里的空域，介于现有飞机的最高飞行高度和卫星的最低轨道高度之间。中国航天科技集团第一研究院科技委员会主任陆羽在接受媒体采访时表示，亚轨道飞行器看起来像一架航天飞机，可以在亚轨道飞行，然后返回地球。

如果这个计划得以实施，它意味着普通人可以安全地“升天”，从更高的高度俯视地球。

体验瞬间失重

“目前，亚轨道飞行有两个主要目的。除了太空旅游，他们主要是为了训练宇航员。”北京大学地球与空间科学学院教授焦伟新告诉《中国科学》。世界上最“火热”的亚轨道航天器二号培养了几名优秀的“天空飞行员”，因为亚轨道飞行可以模拟零重力飞行、战斗机飞行、太空飞行训练等。

“亚轨道飞行不同于轨道飞行。后者将绕地球运行，而前者更像是抛物线飞行。”焦伟新解释道。

抛物线飞行，也就是说，当飞船将要到达20公里的高度或接近其临界值的更高高度时，它向上爬升，然后向下俯冲。"乘客在攀爬和到达顶部以及快速下降时会体验到失重状态。"焦伟新解释说:“这是因为当航天器在数十公里的轨道上运行时，它受到两种力的影响:一种是重力，它将航天器拖向地球中心；另一种是离心力或惯性力，它是航天器绕地球运行产生的。与重力方向相反，重力和离心力相互抵消，从而产生微重力。”

虽然人们可以在微重力环境中体验失重，但这种感觉在亚轨道区域只能持续几分钟。也就是说，在飞机爬升到最高点然后降落的时候，人们可以感觉到当飞船下降到一定高度不再加速时，失重状态将会消失，直到下一次飞船以“抛物线”方式上升和俯冲。

亚轨道飞行更容易推广。

除了亚轨道飞行之外，还有另一种失重形式，即普通飞机在10公里高度的抛物线飞行。然而，身高的下降也缩短了失重体验的时间，“仅持续15-20秒”焦伟新接着说道。

相比之下，亚轨道飞行已经变得非常受欢迎，它比真正的轨道飞行失重时间更长，但成本更低。目前，英国和美国的几家公司已经为平民启动了亚轨道空间旅游项目。人们只需花费10万到20万美元就可以体验短暂的失重状态并看到美丽的风景。然而，这种经历至少需要2000万美元才能在轨道上飞行。

“在亚轨道上，如果你运气好，你可以赶上雷暴，如果你运气好，你可以在雷暴中看到“红色精灵”和“蓝色喷射”现象。”焦伟新说道。

红色精灵是一种伴随雷暴的高空大气放电现象，通常发生在离地面30 ~ 90公里的雷雨云顶部。当红色精灵出现时，它的上半部是红色的，底部逐渐变成蓝色，宽度约为5至10公里，持续约10至100毫秒，就像闪电一样迅速掠过。由于这些发光体在空气中出现的时间不到30秒，它们就像幽灵一样难以捉摸，所以科学家称它们为“红色精灵”。与红色精灵不同，蓝色喷射流通常是锥形的，从积雨云的顶部延伸到离地面40-50公里的电离层，但比红色精灵更亮。

如果你没有看到这些奇怪的天气现象也没关系，因为在几百公里的高度，乘客还可以欣赏美丽的极光，俯瞰台风眼、大海、大陆和岛屿...这些在太空中看起来不同。

更重要的是，亚轨道飞行需要更少的人员。尽管轨道飞行不要求乘客拥有宇航员的体格，但它需要特殊训练。因为当宇宙飞船起飞和着陆时，人体必须承受5倍的重力加速度。加速度对心血管循环系统影响最大。当宇宙飞船快速上升时，人体内的血液会像乘电梯时一样在脚下下沉，血液会迅速集中到下部，导致下部血管扩张，血管壁承受巨大压力，进而导致血管内的液体渗入周围组织，造成下肢肿胀和刺痛。但是训练有素的宇航员能够承受比普通人更大的加速度。

轨道旅游是真正的太空旅游

尽管焦维信可以欣赏美丽的风景，但他觉得亚轨道飞行与真正的轨道飞行相比并不能“解渴”。因为轨道飞行是指游客乘坐宇宙飞船到达距地球约400公里高度的国际空间站，并利用国际空间站作为飞机进行总共约10天的地球轨道飞行。这是亚轨道飞行无法比拟的。

然而，目前只有两种航天器可以与国际空间站对接。俄罗斯的苏联式宇宙飞船和美国的宇宙飞船仍然由俄罗斯主导，因为美国国家航空航天局的太空任务仅用于国际专业科学研究。

因此，为了将科学研究与旅游业区分开来，美国的一些公司正在开发充气空间站，空间站内部没有任何实验仪器，平时也不充气。它们只有在乘客到达时才会膨胀，这样人们就可以观看宇宙的景色并体验失重状态。“这种充气空间站体积庞大，但是因为它是充气的，把它带到天堂并不复杂。然而，材料和技术需要进一步探索。”焦伟新说道。

如果轨道旅行成功实现，接下来的月球旅行将是自然的。只有登陆月球的成本和过程太复杂了，但是如果我们只乘宇宙飞船绕月球飞行，在不久的将来还是可以预见的。

“未来，空间站将发展得更加成熟，解决航天器安全问题，实现航天器的再利用，太空旅游将更加贴*民。”焦伟新说道。