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去国际空间站观光

2022-07-22沈羡云

百科知识 2022年14期
关键词:航天员空间站飞船

沈羡云

观光旅游、探测考察是人类独有的一项活动。在好奇心的驱使下,越是神秘惊险的地方,越可能成为旅游的热点。当有一天地球上的旅游地被开发殆尽时,到太空去旅游,体会一下在太空飞翔的滋味,将逐渐成为新热点。2022年4月8日,随着“五手”火箭猎鹰9号发射成功,乘坐龙飞船的4位游客踏上前往国际空间站的旅程。这次名为AX-1的太空旅游有何不同寻常之处?去太空旅游需要哪些条件?太空旅游有哪些方式?

全私人、全商业的太空之旅 这是一次没有任何一位现役职业航天员参与的飞行,乘坐的火箭、飞船不是来自官方,而是来自商业公司。这就意味着,这是国际空间站历史上首次全私人、全商业之旅。

4人组团的太空旅游 以往每次到国际空间站的太空游客仅一两人,而且有航天员陪同。这次太空游客是4人,无航天员陪同,是一次全平民班底的太空旅游团,游客中年龄最小的53岁,年龄最大的71岁。在这个太空游客团中,担任导游和指挥官任务的是53岁的NASA(美国国家航空航天局)退休航天员迈克尔·阿莱格里亚。他曾在太空中度过258天,共执行过3次航天飞行任务和1次国际空间站飞行任务,还是NASA太空行走次数最多的纪录保持者—进行过10次太空漫步,持续时间累计67小时。前往空间站的其他3位游客都是商界大佬。其中一位是71岁的美国房地产大亨拉里·康纳,他是一家房地产投资集团的创始人,同时也是一位经验丰富的飞行员,喜欢越野赛车。另一位进入国际空间站的游客是53岁的加拿大投资人马克·帕蒂。除了搞投资外,马克还是一位慈善家,曾为一些医疗机构筹集捐款550万美元。最后一位游客是63岁的以色列商人埃坦·斯蒂贝。除了企业家身份外,他还是以色列空军前F-16战斗机飞行员。

担负科学实验任务 与以前几次国际空间站旅游不同,AX-1游客与国际空间站航天员一起参加科教工作,他们在飞行中需要完成大约25项不同的实验,其中包括100多小时的研究,涵盖人类学、生命和物理科学、技术演示和地球观测等。其中一项实验是观察动物肉细胞在太空环境中的生长。此实验是由以色列阿列夫培育公司设计的,该公司计划利用动物肉细胞培育出食用肉。

在国际空间站停留时间最长 按照原计划,本次轨道飞行共计10天,其中在国际空间站待8天,届时将与空间站内的航天员一起生活。由于着陆地点的天气不利于飞船返回地球,以及避免与俄罗斯的太空行走发生冲突,这个太空旅游团比原定的10天太空旅行增加了7天,4人全程在太空度过17天,其中在国际空间站度过15天。因此,与其他国际空间站的游客相比,这个太空旅游团在国际空间站停留的时间最长。

上天虽有路,道路却坎坷。如何才能成为纵横星海的太空游客呢? 答案是首先要有很多钱,高昂的票价在通往太空的道路上设置的障碍是难以逾越的。且不说2000万~5500万美元的“国际空间站门票”让绝大多数太空旅游者望而却步,就是只花10万美元做一次亚轨道飞行也不是一般人经济上能够承受的。因此,虽然太空旅游的方式有多种,一般民众想尝试太空旅游也不容易!

此外,太空游客还需要具备一定的冒险精神,并要经过一定的训练。对于抛物线、高空飞行和亚轨道飞行的游客来说,到太空旅游的时间是短暂的,参加这3项旅游的人,只要通过一般的身体检查,没有严重的疾病,体质达到一定的水平就可以了。但是,对于到国际空间站的游客,身体的要求很严格。去国际空间站旅游,虽然游客不需要像航天员那样经过严格的身体检查和训练,但是还是需要进行例行的检查和训练,才能达到“飞天”的要求。如航天游客需要在“联盟”号飞船、空间站的模型中进行“实际操作训练”,他们必须身穿太空服在模拟舱中反复行走,机械地重复同一个动作,同时必须学会操纵飞船上的各种设备;还要锻炼臂力,练习头低脚高的睡觉姿势等;此外,为了防止航天运动病,要进行转椅、秋千訓练。上述训练阶段完成之后,航天游客还需接受水下模拟训练和失重飞机训练,在失重条件下训练各种生存技能,如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动。当然,还要对航天游客进行特殊环境因素适应性训练,如跳伞训练,振动、噪声体验,乘员舱大气环境体验以及隔离环境体验等。

对于普通人来说,到太空去旅游或者体验在太空的感觉,主要通过以下几种方式。

失重飞机抛物线飞行

失重飞机可以完成抛物线飞行,形成15~40秒的微重力时间。抛物线飞行并非货真价实的太空旅游,它只能让游客体验约半分钟左右的太空失重感觉。航天员在训练时为了体验失重,通常也是采用这种方法。游客如果乘坐俄罗斯航天员训练用的“伊尔-76”等飞机作抛物线飞行,费用约为5000美元。

高空飞行

接近太空的高空飞行也并非货真价实的太空旅游,但它能让游客体验身处极高空才有的感觉。当游客飞到距地面18千米的高空时,便可看到脚下的地球和头顶黑暗的天空,体会到一种无边无际的空旷感。目前用来实施这种旅游的飞机有俄罗斯的“米格-25”和“米格-31”高性能战斗机。这些飞机能飞到24千米以上的高度,乘坐它们旅游的票价约为1万美元。

亚轨道飞行

通常认为,亚轨道飞行是在距地球20到100千米高空进行飞行。亚轨道飞行仍然会受到地球引力的牵引,但在一定时间内(高于卡门线,失去空气阻力时)可以体验到失重的感觉。亚轨道飞行是指游客乘坐火箭飞行器,从地面上升到约100千米的高空,然后返回。与轨道飞行的最大区别是,亚轨道飞行不能环绕地球一周。从速度上来说,也就是发射初速度达不到环绕地球所必须的第一宇宙速度,所以抛射体在到达最高点(远地点)之后高度就会一直下降,并且在绕回出发点之前就会落地。所以,亚轨道飞行可以看作一种非理想状态下特殊的抛体运动。目前,美国私营载人飞船“宇宙飞船一号”和俄罗斯计划研制的“C-XXI”旅游飞船可从事这种飞行,飞行器在火箭发动机熄火和再入大气层期间能产生几分钟的失重。游客在亚轨道飞行时,不仅可以体验到短暂的失重感觉,而且可以从高空观察地球,可以尽览整个地球的景色。目前这种飞行的价格约为10万至20万美元。

轨道飞行

300千米以上的飞行就被认为是轨道飞行。国际空间站的运行轨道在400千米左右,它在飞行过程中始终处于失重状态。轨道飞行是真正意义上的太空旅游。实现这种太空旅游的工具目前主要是国际空间站,可供游客到达空间站的“客车”主要是俄罗斯的“联盟”飞船和美国私人公司的龙飞船, 票价约为2000万~5500万美元。

除了以上提到的4种相对成形的“太空游”形式,还有哪些太空旅游新设想呢?设想一下悬浮在距地球400千米高空的度假酒店吧。据报道,美国加州的轨道装配公司计划建造一个巨大的圆形空间站。它长约212米,将在轨道上由远程控制的机器人组装。此“空间站”计划可容纳约100名航天员及300名游客。它将由太阳能和来自地球的能源供电。另有报道说,俄罗斯航天部门正由官方和企业共同设计微型“太空旅馆”的计划。也有美国工程师提出,可用轻型充气材料建一个长期绕地飞行的舱体,其“房费”将比空间站之旅略微便宜。“太空酒店”每90分钟环绕地球一圈,也就是说游客可以在一个半小时之内,围绕地球转一周,还可以看电影、健身、吃饭、甚至是做水疗,只要有钱,住上半个月都没有问题。

此外,科学家还在探索用纳米材料制造“太空电梯”。“电梯”吊索的一端固定在陆地或海面的平台上,另一端紧抓住与地球同步飞行的航天器。这种研究的最终目标是让人和货物在太阳能驱动的“电梯”中升降上万千米。“太空电梯”的设想如能实现,太空旅游、航天客货运输将迎来全新的发展机遇。

为了保持在太空旅游领域的优势,美国“太空冒险”公司还宣布了“月球旅游”计划。按照這个计划,游客将首先前往国际空间站,在站内停留一周之后再乘坐“联盟”飞船前往月球,在离月球160千米的轨道上空近距离欣赏“月景”。

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