理论教育 探索新至高点:太空旅行新模式

探索新至高点:太空旅行新模式

时间:2023-05-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:到2018年7月为止,团结号VSS 太空飞机已成功首次飞入平流层。蓝色起源公司在运送民众航天员进入太空方面采取了截然相反的做法。图12.32018年7月试飞中的“新谢帕德”飞行器及其返回舱蓝色起源公司的志向远不止为太空游客提供亚轨道飞行航班。表12.1不同类型飞行器所需能量比较维珍银河公司和蓝色起源公司并不是唯一致力于创造商业能力来使亚轨道太空飞机或发射卫星进入轨道的公司。

探索新至高点:太空旅行新模式

以2018年7月“太空船二号”团结号VSS 太空飞机的成功试飞为基础,正式的商业飞行有望将第一批500 名民众航天员送到亚轨道外的太空,这将是未来几年航天2.0 的主要成就[2]

到2018年7月为止,团结号VSS 太空飞机已成功首次飞入平流层。这次成功试飞和在莫哈韦沙漠空港设施的无故障着陆是该项目已从2014年10月其前身“太空船二号”的灾难性坠机事故中成功恢复的标志之一[3]

目前仍有大约640 名想成为民众航天员的人,以20 万美元或25 万美元的价格报名乘坐“太空船二号”进行短期太空旅行。蓝色起源公司飞船垂直起飞和太空舱着陆设计的试飞也紧随其后(图12.2)。

图12.2 在与载机分离后,团结号VSS 太空飞机自由飞行进入平流层(图片由维珍银河公司提供)

“太空船二号”悬挂在载机下方水平起飞,也像传统飞机一样降落在跑道上。蓝色起源公司在运送民众航天员进入太空方面采取了截然相反的做法。其“新谢帕德”飞行器从发射台上垂直起飞,而后乘客和乘组乘坐返回舱并在降落伞的帮助下飘落到地面。“新谢帕德”最大的设计特点是在各个运行阶段都为乘组和乘客提供了逃逸预案,最大限度地提高安全性(图12.3)。

图12.3 2018年7月试飞中的“新谢帕德”飞行器及其返回舱(图片由蓝色起源公司提供)

蓝色起源公司的志向远不止为太空游客提供亚轨道飞行航班。其“新格伦”火箭打算真正飞进太空。但是,从喷气式飞机到亚轨道太空飞机,再到能够将航天器送入轨道的运载火箭,这显然是艰难的转型。表12.1 从所需能量(以J/kg 表示)呈指数上升而不是直线上升的角度,显示了这种转型的挑战性[4]

表12.1 不同类型飞行器所需能量比较

(www.daowen.com)

维珍银河公司和蓝色起源公司并不是唯一致力于创造商业能力来使亚轨道太空飞机或发射卫星进入轨道的公司。如前所述,波音公司和SpaceX 公司也力图根据NASA 商业载人合同向国际空间站提供商业发射,内华达山脉公司继续研制其“追梦者”太空飞机,可由“宇宙神5号”等火箭发射入轨,载货并可能载人往返于近地轨道。

这仅是与美国有关的商业计划。ESA 正与欧洲工业界合作开发空天飞机和创造商业发射能力。在未来的“欧洲空间运输调查”计划及其后续的PRIDE 计划中,空中客车航天公司、布里斯托尔太空飞机公司和其他承包商均有研制空天飞机的提议[5]

现在的工作包括反作用发动机公司研制的Sabre 发动机和Skylon 飞行器,以证明冲压喷气发动机推进系统与火箭发动机协同工作的可行性,从而使高效、可重复使用的单级入轨飞行器成为可能。这是一种利用火箭系统和冲压混合推进系统的太空飞机,设计师艾伦·邦德曾说过,它将彻底变革航天发射行业[6]

事实上,日本、印度、中国和俄罗斯都在积极开展空天飞机技术和系统研究。但其中大部分是政府层面的,而不是私人投资的资本项目。

很多研制空天飞机的提议都始于XPRIZE 大赛,关于这些系统如何起飞和降落的概念方案呈现了令人难以置信的多样性。表12.2 所示为仅在美国范围内由XPRIZE 启发出的以更好、更经济的方法来开创空天飞机业务的提议。有些人可能会认为这个过程极其低效。但是,这种很大程度上受XPRIZE 大赛启发的竞争性思维过程,已经淘汰了竞争力稍弱的想法和业务实践,留下了最强大的技术途径以继续推进[7]

表12.2 XPRIZE 大赛启发出的探索太空的新途径(由作者编写,来源于为国际空间大学制作的图表)

续表

尽管大部分XPRIZE 方案现在都已终止,但仍有很多想法在推进。虽然也可以说世界视野公司和零到正无穷公司提出的飞艇平流层飞行,最初也是受到了XPRIZE 大赛的启发,但最终,维珍银河公司和蓝色起源公司在太空旅游飞行方面确定的途径更具有一致性和关注度。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈