SCIENCE 丨科学

太空，一百公里外的新景区

文/赵洋

“NASA（美国国家航空航天局）拥有一个十分性感的品牌名称，但却在那些无需耗费巨资的项目上几十亿、几十亿地扔钱。”维珍银河公司创始人理查德·布兰森有资格说这番话，特别是在其第一艘商业宇宙飞船“企业”号（VSS Enterprise）揭开面纱之时。他的公司和其他一些致力于开展太空旅游业务的企业正准备迎接新太空竞赛的黎明——这场竞赛将由私人公司进行角逐。他希望在10年内，能实现每天两次发射40艘宇宙飞船、每艘飞船每次载客6人的目标。当然，他并不排斥NASA能在商业太空旅行领域与私人部门展开更为紧密的合作。

以维珍银河为代表的太空旅游公司相信，总有一天，“人一生要去的100个地方”里会包含近地轨道乃至月球。虽然初期几十万美元的亚轨道飞行船票价格不菲，但目前仍吸引了数百人交纳定金，毕竟比起3000万美元的国际空间站旅行来说，这个要现实得多。如果把在国际空间站逗留一周比作攀登珠穆朗玛峰之旅，那么，亚轨道飞行充其量也就是到玉龙雪山玩一趟。二者的差别在于高度和象征意义，但本质都是雪山。

仅仅距地面100公里，就能享受奇妙的微重力和人工白昼，在这种条件下，疗养、娱乐都将变得与地面有天壤之别。甚至仅仅为了在飘浮状态下俯瞰蓝色地球和远眺漆黑太空，都会激起消费者强烈的体验欲望。

随着提供太空旅游服务的航天企业增加、市场扩大、成本降低，到2030年，很可能花上1000美元就可以进行亚轨道之旅，花20万美元就能到运行在400千米高的原国际空间站——那时它早已报废坠毁了——轨道上的太空旅馆住一周。但千万别出安全事故，否则，这个由非必需品消费支撑起来的行业将会遭受灭顶之灾。

太空观光成为可能

2001年4月28日，美国亿万富翁蒂托花巨资支付训练和发射费用，搭乘俄罗斯“联盟TM—32”号飞船到国际空间站度过了6天时光，成为人类历史上首位“自费”太空游客。神秘的太空第一次成为一种旅游资源。在这种形势下，有人预言太空旅游业将成为继信息产业后的又一个利润丰厚的新兴产业。但现实情况是，全世界有能力发射载人飞船的只有俄、美、中三国。其中，真正向平民开放飞船座位的只有俄罗斯，数千万美元的高昂“船票”令绝大多数人望而却步。

早在1961年，人类就已经飞上太空。但是直到1981年4月12日，“哥伦比亚”号航天飞机进行首次载人飞行后，没有进行过专业训练的普通人才有可能进入太空。作为NASA研制的第五代载人航天器，航天飞机具有垂直起飞、水平着陆、空间宽敞（可乘坐6至8人）、飞行平稳、乘坐舒适等特点。早在上世纪70年代航天飞机研制之初，NASA的科学家就把运送普通人上太空作为航天飞机的设计指标之一。定型后的航天飞机发射最大过载只有2.5g，相当于只有1.5倍体重的额外负荷作用在宇航员身上，身体健康的普通人经过简单训练是可以承受的。航天飞机的成功飞行，为普通人进入太空创造了有利条件。

但是，航天飞机并不是价格低廉的交通工具。它的飞行任务不是为了科学试验，就是为了军事目的，根本没有空余座位留给游客。非宇航员出身而有幸乘航天飞机登临太空的也并非普通人，他们不是负有政治使命的参议员，就是开展太空外交的阿拉伯王子；偶有一两位教师，也肩负着向全美中小学生开展远程教学的任务。1985年4月，51岁的杰克·加恩乘坐“发现”号航天飞机进入轨道，成为人类有史以来第一位“太空游客”。他在太空中度过了七个昼夜，虽然对失重产生了不适（航天运动病），但仍安全返回地面，对健康没有造成损害。按NASA的说法，送参议员上太空的目的有二：一是作为美国国会的观察员，实地考察航天飞机是如何完成各项任务的；二是以普通人的身份上天旅游，探索平民遨游太空的可能性。但是，加恩等航天飞机旅客都是由国家挑选、资助送入太空的，肩负着各种各样的政治任务和公共事务，顶多算是“公费旅游”。

【小贴士：X-奖金】

1905至1935年间，数以百计的航空奖金极大刺激了各式各样飞行器的出现。它们使快速、安全并且廉价的空中旅行成为可能。秉承这一传统，1996年，一些有志于实现太空旅游的人在美国圣路易斯设立了“X -奖金”基金会。设立这个奖金的目的就是鼓励人们发明新一代运载工具，进行民间载人航天的尝试。

“X -奖金”的竞赛规则很简单：

1． 航天器必须由私人资助、私人建造，也就是说，政府不能出于发展太空旅游以盈利的考虑参与竞争。

2． 航天器应能达到100千米的高度，因为这超过了美国空军认为的50千米以上飞行就算作“航天”的标准，而且还没有高到需要使用防热罩重返大气层的地步。

3． 航天器一次可运载三人，以确保它有实现商业飞行的能力。

4． 同一架航天器应能在两周内两次进入太空，这意味着每次飞行的成本只比燃料的成本多一点。这样，飞行的价格才能为大众所接受。

“维珍银河”一枝独秀

2008年1月23日，“太空船2号”的模型在纽约自然历史博物馆发布。这架由维珍银河公司出资研制的飞船比其原型机“太空船1号”更为宽敞，可以让6位乘客与2位飞行员舒服地坐在船舱内。“太空船2号”不能自行起飞，需由运载飞机“白骑士2号”载至18000米高空后像炸弹一样抛下，在空中点火，然后由推力强大的火箭发动机推动着急速爬升。当速度达到3.3倍音速时，“太空船2号”的火箭发动机关闭，飞船在惯性作用下继续爬升至110千米高空，然后开始下坠。乘客可以在长达4分半钟的失重后感受到乘坐过山车般的俯冲刺激。透过直径达半米的舷窗观看已呈弧形的大地，身体感受和视觉冲击无与伦比。

“太空船2号”已于2010年进行了首次试飞，其间，对这种新型亚轨道太空飞行系统进行了全面评估。初步预计，若想发现并解决各类技术问题，还需要经过50到100次的试飞。待“太空船2号”和“白骑士2号”取得美国联邦航空管理局颁发的适航证后，第一批付费乘客有望在2012年晚些时候前往太空旅游。

目前，已经有来自全球的370名勇敢者预订席位，交纳了总计5000万美元的预付款。订票者数量最多的国家是美国，其次分别是英国、日本、俄罗斯、澳大利亚、加拿大、新西兰、西班牙和爱尔兰。太空游客中包括赫赫有名的物理学家霍金、电视明星维多利亚·普林斯普尔和设计大师菲利普·斯塔克。中国大陆也有6男1女报名参加太空游计划。

尽管总共大约两个半小时的太空之旅票价高达20万美元的天价，仍有几十万人登录维珍银河的网站，表达了希望乘坐“太空船2号”一圆太空梦的意愿。为满足市场需求，该公司期望在未来12年内建造至少40架“太空船2号”和15架“白骑士2号”。理论上每架“太空船2号”每天能飞行两次，“白骑士2号”每天最多能进行四次发射。如此算来，在未来12年里，将有超过10万人搭乘“太空船2号”飞向亚轨道，实现自己的太空梦想。

群雄逐鹿

2007年12月27日，俄罗斯航空航天局局长阿纳托利·佩尔米诺夫表示，由于2009年起国际空间站常驻人员增加、空间不足，太空旅游项目将被迫中止。目前，有10个富翁正排队等候乘“联盟”号飞向太空旅行，如此一来，他们的等待将变得遥遥无期。自太空旅游项目启动，迄今已有7名太空游客乘“联盟”号飞抵国际空间站。最近的一个是2009年9月升空的第7位太空游客、加拿大太阳马戏团的创始人盖·拉利伯特，他在太空逗留了12天，票价也达到了创纪录的3500万美元。

如果那10位亿万富翁能够满足于时间更短、同时也更为廉价的太空之旅，他们会发现选择更多。目前，有志于提供短期太空旅游服务的除了私人航天公司、狂热的技术爱好者，更有欧洲航空防务和航天公司这样的航宇巨头。甚至，负责研究制订中国国家航天发展规划、计划和行业标准的国防科学技术工业委员会也从产业领导者的角度，早早出台了《民用航天发射项目许可证管理暂行办法》，规范有可能出现的民间航天活动。

欧洲航空防务和航天公司于2007年6月在法国展出了太空飞机的原型机，计划于2012年投入使用，主要用于搭载游客完成短期太空游。火箭飞机的机舱宽大舒适，座椅经过专门设计，可减少火箭加速时对人体的冲击。这种太空飞机一次可将4名游客送上太空，每趟太空之旅历时一个半小时，票价估计为15万至20万欧元。该公司预计，2020年前全球太空游旅客人数将达到20万人次，太空飞机将能占到三分之一的市场份额。

最近大出风头、与国际空间站对接的“龙”飞船也是私营航天公司的产品。太空探索技术公司的这种飞船一次可在空间站上停留6个月，飞船通过降落伞在水上溅落返回。按计划，7位宇航员最早将在3年之内搭载“龙”飞船进入太空。在航天飞机退役的今天，用俄罗斯联盟飞船送一个美国航天员进入国际空间站的价格为5000万美元，而用“龙”飞船的价格只有其百分之一，而且宇航员身高不超过1.95米就行。该公司首席执行官穆斯克甚至宣称，火星旅行在10年内就可实现。他说：“火箭运输系统完全能够重复使用，而且可以在火星补充燃料，因此不必携带返程燃料……火星旅游将推出平民价，只需50万美元，公司完全可以实现盈利。”

事故，太空游不能承受之重

新兴的太空游产业最无法承受的是出现人员伤亡。毕竟乘坐观光飞船的是普通游客，而非训练有素的航天员，任何伤亡事故都会令潜在乘客对飞天之路望而却步。

历史上，高技术产业因恶性事件而经受致命打击的例子不在少数。1937年5月，满载社会上流人士的“兴登堡”号飞艇在顺利飞越大西洋后，却于众目睽睽之下坠毁在美国新泽西州，造成36人罹难。现场的22架电影摄影机把飞艇爆炸燃烧、人群四下逃散的场面忠实记录下来，以至于这段影像成为日后纪录片用来解说技术灾难的标准案例。这场事故也宣告了大型载人飞艇时代的结束。2000年7月，“协和”号客机坠毁在巴黎郊外，百名富家子弟命殒蓝天。整个飞机失事过程都被家用摄像机拍摄下来，经过广泛传播，对大众心理产生了严重影响。尽管此前“协和”拥有极佳的安全记录，而且后来制造商重新改造了机体设计，修补了诸多缺失，但改进后的“协和”上座率一直都严重不足，无法承受亏损的航空公司最终让它在2003年退役。从此，天空中再无超音速客机的身影。

当代媒体的影响力愈发惊人，一旦太空旅游业发生事故，加之乘客非富即贵的特殊身份，一定是爆炸性新闻。由此造成的消费者信心失落，必然会对整个太空旅游业的衰退产生推波助澜的作用。

“太空船2号”系统的设计目标是达到相当于20世纪20年代早期客机的安全系数，这些客机的安全性是当今航天大国使用的载人飞船安全性的100倍。根据航天专家潘厚任提供的数据，“神舟6号”飞船-火箭系统的可靠性为97%左右。如果“太空船2号”及载机“白色骑士2号”的系统可靠性能够提升100倍，达到99.97%的水平，也就是说，理论上每执行10000次飞行任务，系统才会有出现3次故障的可能性。这对载人航天来说已经相当安全了。但是，其设计者鲁坦也不忘提醒媒体：“如果有人告诉你说新型太空船的安全水平可与现代客机相媲美，千万不要相信这些人的鬼话。”毕竟载人飞船是一次性使用的运载工具，还有逃逸塔和弹射跳伞装置作为备用保险措施。“太空船2号”则是作为太空观光机使用的，遇到紧急情况乘客无法跳伞自救。多次重复使用的要求，也令设计师不得不花大力气考虑机体材料的抗疲劳性和各种元件耐久性的问题。何况，工业产品的可靠性与成本之间具有密切关联。无论是微波炉还是航天飞机，只要系统可靠性增加，成本都会以指数上升。可靠性从80%增长到90%，成本要翻一番。但从90%增 长到95%，成本就要再翻四倍。以盈利为目的太空旅游公司不会无限制地提高太空船的可靠性，而是尽可能在安全性与经济成本之间找到一个平衡点。

从奢侈品到大众消费

技术史研究者认为，20世纪以来的许多技术发明并不是“需要”的产物，对新产品的需要大多是人为“制造”出来的。汽车、越洋飞行、电视、移动电话、个人电脑……许多产品都是先从高端市场入手，再逐渐进入寻常百姓家。政府机构或国营企业不可能研发这样的产品，担负此重任的一直都是私营企业。那些在私人太空游上面投入巨资的公司正是为这一规律所鼓舞，期望“创造”太空旅游的市场需求，进而将太空游的门槛降低，吸引更多的人以更廉价的方式进入太空。

奢侈消费具有惊人的示范效应。目睹别人只花不大的代价就能体验过去只有几百个宇航精英经历过的超重、失重、惊心动魄的高度与太空美景，任何稍有财力的旁观者都会为之心动，从而对太空游这项新事物趋之若鹜。亚轨道飞行技术并不复杂，在现有小型喷气式客机上加装火箭发动机和必要的控制系统，就可以造出一架亚轨道“太空船”。待亚轨道旅游市场成熟以后，便可募集资金研发专用的太空游火箭或者空天飞机。太空游将成为一项盈利的产业，它还将带动发射场周围地区的经济发展。此前，新墨西哥州在与佛罗里达州和加利福尼亚州的艰苦竞争中胜出，成为维珍银河公司的太空船母港。这些地方都预见到，发射地点本身也将成为极富吸引力的旅游胜地。目前，全世界每分钟都有一万人在乘坐商用飞机旅行，而这在50年前是完全不可想象的。也许在不远的将来，乘宇宙飞船绕地球转一圈并不比坐飞机更困难。那时，在月球上漫步，寻找“阿波罗”登月舱历史遗迹的太空自助游客的手中，恐怕也要攥着一本Lonely Planet的Space卷吧。

【责任编辑：杨 枫】