買張“船票”到太空還有多遠？

　　中國新聞周刊記者/牛荷

　　發于2022.10.24總第1065期《中國新聞周刊》雜志

　　太空旅游一直被視為超級富豪的“燒錢游戲”。自2001年美國富商丹尼斯·蒂托成為第一位太空游客后，世界各地的富豪開始陸續加入。此后8年，又有六名太空游客陸續登上國際空間站，費用在2000萬~3500萬美元之間不等。

　　太空旅游主要包括失重飛機、高空氣球、亞軌道飛行和軌道飛行四種形式。前述動輒上千萬美元的太空旅游屬于軌道飛行，如今采用該方式的票價已漲至5000萬美元以上。相比之下，亞軌道飛行費用遠低于前者，使得其成為近年來商業航天追逐的熱門賽道。

　　“2025年中國有望開始亞軌道旅行，票價200萬~300萬元人民幣。”“長征十一號”火箭首任總指揮、中科宇航董事長楊毅強9月17日接受媒體采訪時說，目前，中國的商業航天已從1.0時代進入2.0時代，并有望在5年內進入3.0時代。期間，要將火箭運力提升至5噸~14噸，建設全球性衛星星座，實現火箭可回收并降低成本。

　　“200萬~300萬元是按使用可重復火箭和飛船預估的亞軌道飛行價格。”全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩告訴《中國新聞周刊》，亞軌道旅游需要面向市場，這意味著要在保障安全的前提下盡可能壓低成本。使用可重復的亞軌道運載火箭和飛船可以實現這點，但這項工作目前國內還未落地，技術屏障短期內難以突破。

　　可重復使用火箭是降成本的關鍵

　　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際空間站，供游客往返的運輸器主要有俄羅斯的“聯盟”系列飛船和美國的載人“龍”飛船。“通過這種方式，太空游客能在國際空間站生活至少一周，可以長時間享受失重，俯瞰地球美景。但動輒上千萬美元的費用，一般人無力承擔。”龐之浩說。

　　國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光告訴《中國新聞周刊》，從技術上來說，中國想要開展軌道太空旅游沒問題，但其高昂的價格也決定了軌道太空旅游依然只是屬于億萬富豪的“游戲”。“諸如適合于軌道旅游的民用空間站等配套系統還沒建成，預計10年之內會有新的突破。所以最先發展的還是亞軌道旅行。”北京大學地球與空間科學學院教授、中國空間科學學會空間探測專業委員會副主任焦維新向《中國新聞周刊》表示。

　　技術要求和成本更低，使亞軌道旅行在商業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100千米高度的馮·卡門線，后者是國際航空聯合會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，相當于乘客乘坐飛行器在太空做直上直下的拋物線飛行。”龐之浩介紹，這種方式的優勢在于，乘客既能體驗地面難以模擬的失重感覺，又可以從高空俯瞰地球長達數千公里的弧線表面。

　　作為全球太空旅游的主要參與者，美國藍色起源公司、英國維珍銀河公司、美國太空探索技術公司(Space X)三家企業歷經多年研究后，均于2021年進行了首次面向游客的太空旅游，且價格不菲，其中前兩者為亞軌道飛行。

　　2021年7月11日，英國維珍銀河公司創始人理查德·布萊森搭乘自家的宇宙飛船“太空船二號”升空，抵達80多千米的太空邊緣，同行的還有另外5人。這個高度超過美國空軍和美國國家航空航天局(NASA)認可的80千米太空邊界線，此次飛行被視為試飛。9天后，亞馬遜和藍色起源創始人杰夫·貝索斯以及另外3人乘坐藍色起源的新謝潑德亞軌道火箭，從美國得克薩斯州一號發射場垂直升空，整個飛行持續10分鐘左右。搭載在火箭上的太空艙最高抵達106千米的高空，之后火箭與飛船分別回收。

　　國內也不乏進展。去年8月，中科宇航對外公布的亞軌道旅行服務顯示，每次可載7人進入100多千米的高空，體驗3~5分鐘的失重感。今年7月，楊毅強表示，其所在公司正在研制亞軌道太空旅游飛行器，計劃明年進行首次無人亞軌道驗證飛行。之后再進行十余次驗證飛行，就可以向公眾開放太空旅游服務。

　　成立于2018年的中科航宇是國內首家混合所有制商業航天企業。據楊毅強披露，執行太空旅游任務的火箭和飛船都可重復利用。該公司官網顯示，目前在研產品太空旅游飛行器“中科六號”可重復使用次數超過30次，最大飛行高度達100千米~120千米，留空時間300~550秒。

　　“國內的商業航天起步較晚，想要實現亞軌道商業化飛行，仍需要一段時間，并非一蹴而就。”龐之浩說，Space X的獵鷹9號雖然是目前最成熟的可回收運載火箭，但此前經歷過多次回收失敗。新謝潑德火箭也是研制、發射多次后才投入使用。藍色起源官方介紹，自2012年以來，藍色起源一直在對新謝潑德火箭及其冗余安全系統進行飛行測試。該計劃已連續執行22次成功任務，其中包括3次成功逃生測試。

　　在龐之浩看來，想要實現太空旅游繁榮發展，需解決降低成本和保證安全兩個問題，這對于亞軌道旅游也同樣適用。“亞軌道飛行是國內太空旅游發展的第一步，但目前國內飛船存在載人少、不能重復使用的缺點，研制可重復使用的運載火箭可大幅降低太空旅游的成本。”焦維新說。

　　藍色起源官網介紹，新謝潑德亞軌道火箭和新格倫軌道運載火箭從設計開始就考慮到可重復使用，這兩款火箭能重復使用25次。而且，兩種飛行器都有可節流的液體燃料發動機，可以精確降落在著陸平臺上。

　　“藍色起源首次亞軌道飛行的票價高達2000萬美元，如今已降至二三十萬美元/次，價格下降的主要原因在于其可重復使用的運載火箭。”楊宇光說，國內現有一次性發動機成本太高，但民營企業還沒有掌握可重復的技術。如果只將人送上100千米的高空，現在有很多可選的發動機；若非要走可重復使用這條技術路線，未來三年實現亞軌道旅行的目標仍存在不確定性。

　　多名航天專家告訴《中國新聞周刊》，可重復使用的運載火箭和飛船是未來商業航天的主要趨勢，能大幅降低飛行成本，但也并非唯一選擇。楊宇光認為，太空旅游是一個火熱的賣方市場，盡管價格昂貴，想進入太空的游客依然很多。對這些太空游客而言，省錢不是主要目的，先實現這樣的旅游才是首要需求。

　　8月26日，由中國運載火箭技術研究院自主研制的升力式亞軌道運載器重復使用飛行試驗獲得成功。飛行試驗采用的運載器經健康檢測維護后，在酒泉衛星發射中心再次點火垂直起飛，按照設定程序完成亞軌道飛行，平穩水平著陸于阿拉善右旗機場。這是國內亞軌道運載器首次重復使用飛行。“這次只是亞軌道運載器的試飛，距離真正的商業應用還存在距離。”焦維新說。

　　即便解決了成本問題，亞軌道飛行的安全問題也不容忽視。據美國有線電視新聞網(CNN)報道，英國的亞軌道飛行器維珍銀河“太空船二號”2014年10月31日上午9時在動力測試飛行時發生事故，造成飛行員一死一重傷。

　　據路透社9月12日報道，當日美國藍色起源公司的新謝潑德火箭進行第23次太空試飛，升空一分鐘后意外燃燒，太空艙逃生系統啟動，將沒有載人的太空艙與火箭分離。隨后火箭墜毀于地面，太空艙打開降落傘落回地面。據負責監督和管理發射場安全的美國聯邦航空管理局稱，藍色起源公司的新謝潑德運載火箭將停飛，直到事故調查結果出來。

　　“這次事故恰恰也說明藍色起源的乘員艙安全性比較高，即便出現緊急情況也有應對預案。”楊宇光說，國內如果要開始推廣亞軌道旅行，也應最大程度保證乘客安全。簡而言之，要從設計上實現一旦飛行器失控，乘員艙和火箭能實現可靠分離，實現更精確的故障判斷。此外，飛行器在飛行過程中如果失控砸到人或物，需要對受損的第三方進行賠付，此外，落區的安全性問題也需要進行相應的法律追責。

　　龐之浩表示，目前中國只有一種載人運載火箭——“長征二號F”能達到這種逃逸救生技術，設備可靠性達98%，航天員安全性可以達到99.996%。但要達到這樣的安全性，需要傾注不計成本的研發投入，這在商業航天上并不適用。“這次藍色起源試飛失敗，也提示了各國應該有太空旅游的相關法律作保障，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，國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。“亞軌道旅游已經不算新鮮事，更多的國外企業在探索繞月旅游，甚至火星旅行。”焦維新說。

　　2018年，美國太空探索技術公司公布了繞月旅行方案，計劃在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參與者。據了解，此次繞月之旅將持續一周時間，游客將乘坐Space X的“星際飛船”前往。前澤友作表示，他要把整個飛船包下來，費用可能會達1.75億美元，到時會邀請6~8位藝術家一起參與這場旅行。

　　龐之浩介紹，近年，俄羅斯擬開展太空行走旅游和月球旅游。前者在軌道太空飛行旅游費用的基礎上再交至少1600萬美元，游客就可在1名職業航天員的陪護下完成空間站出艙活動，在太空行走90分鐘。

　　值得注意的是，國際空間站不是專門為旅游設計。現在國際空間站里要開展各種科學實驗、技術驗證工作，游客進入會影響正常工作，也可能帶來設備損壞的風險。“美俄私營公司準備建造‘太空旅館’，不完全依賴現在的空間站。在更遠的將來，繞月旅行和火星旅行可能成為現實。”龐之浩說。

　　除了建造太空旅館，美國、日本、俄羅斯等多個國家已經開展針對“太空電梯”的研發。

　　“如果能研制出24小時運轉的‘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2萬~3萬元，這樣大部分人都能實現到太空旅游的愿望。”龐之浩解釋說，“太空電梯”就是在地球靜止軌道建設一個空間站。因為靜止軌道和地球轉速一致，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。“這種設想原理簡單，但技術難度很大，因此剛開始被認為是天方夜譚。現在通過輕并結實的碳納米管材料做相關實驗，有望研制出‘太空電梯’關鍵的那條‘繩子’，不過真正研制出來至少還要再過30年。”龐之浩說。

　　值得注意的是，游客上太空前要經過專門的訓練，不同的旅游種類訓練時間和強度存在差異。龐之浩表示，亞軌道飛行由于時間短，一般只要游客身體健康，訓練幾天就可以參與飛行；軌道旅游的游客訓練時間可能長達半年以上。因為游客在太空待得久，必須經過太空中吃、喝、睡等生活技能的專業化訓練，有時還需要離心機訓練，后者有助于游客克服出發和返回時的超重。

　　“即便完成了飛行前的專業訓練，也不一定能最終飛行，還要身體條件過關。”龐之浩提到，雖然太空旅客不需要達到職業宇航員的要求，但身體也不能有大毛病。在火箭發射、航天器返回及太空生活過程中，可能會導致舊病復發甚至誘發新病。

　　在政策扶持、資本加持和市場需求推動下，中國商業航天近年來發展較快。據艾媒咨詢數據，中國商業航天市場規模自2015年以來保持高速增長，2015~2021年中國商業航天產業保持22.3%的年均復合增長率，預計2024年市場規模有望達到2.3萬億元。

　　“最遲到2027年，中國商業航天的‘春天’便會到來。”楊毅強近期接受媒體采訪時談到，到時運載火箭進入高密度發射階段，實現低成本大型液體火箭回收和復用，同時為大眾和企業提供的導航定位、導航增強、低軌互聯網等配套服務也會逐漸完善。據他了解，中國商業航天的注冊企業已逾370家。

　　“商業航天領域的投資熱點是火箭和衛星，民營企業雖然總數多，但與美國的民間巨頭企業相比，整體規模不強，尤其是專門做太空旅游的公司很少。”焦維新說，國內商業航天領域民企近幾年才發展起來，如果想發展更快，應當聯合體制內航天機構，發揮各自優勢，不要從頭再做，比如引進體制內航天部門已經成熟的火箭、飛船。在龐之浩看來，體制內航天探索更領先航天技術，民營航天企業把成熟技術商品化，實現更低價格、更廣泛推廣，這是未來的一個出路。

　　但也有分析認為，太空旅游行業的一個主要限制是缺乏回頭客。商業航空之所以有效，是因為人們需要長途旅行來探望家人或朋友，往返工作或度假，飛機取代了已有巨大需求的長途鐵路、輪船、汽車等交通方式，但去太空這件事卻沒那么容易。未來，除非人們需定期前往另一個星球工作或探親，否則無論價格如何，太空旅游的需求都將受限。

　　多名航天專家對太空旅游的前景持樂觀態度。2021年，中國創下了55次的航天發射新紀錄，并成功開展月球、火星研究，實施天宮空間站建設。“太空旅行”還被寫入國務院新聞辦公室發布的《2021中國的航天》白皮書中，成為未來5年的發展規劃之一。

　　“隨著火箭及飛船等載人航天器的商業化發展，太空旅游的門檻將逐漸降低，有望實現‘平民化’。”楊宇光說。

　　龐之浩說，雖然太空旅游有一定風險，但作為一種產業發展既能帶來一定商業利益，也可以帶動航天技術、航天醫學等科技進步。

　　《中國新聞周刊》2022年第39期

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