商業化太空游未來可期

劉秉軍

今年7月，近地軌道空間接連迎來“訪客”——私營公司的載人飛船競相完成太空首秀。人們想知道，商業化太空游什么時候能夠實現？在技術上還需要解決哪些問題呢？

今年7月，近地軌道空間可謂異?！盁狒[”。先是7月11日，維珍銀河公司創始人理查德·布蘭森搭乘該公司的“團結”號飛船，完成了首次近地軌道太空旅行;緊接著，7月20日，藍色起源公司的飛船也成功實施了首次近地軌道載人飛行。

盡管上述兩次太空飛行的高度僅為100多公里，但其起飛和著陸的方式與小規模載人航天行動相當。最值得關注的是，藍色起源公司太空飛船的乘客中，除了公司創始人杰夫·貝索斯和他的弟弟，以及他邀請的一位美國女飛行員之外，還有一位支付費用的乘客。因此，這是該公司提供的人類歷史上第一次真正意義上的商業化太空游服務。

私營公司的載人飛船競相完成太空首秀，說明商業化太空游未來可期。飛到太空中以“上帝視角”觀賞我們這顆藍色星球;繞著月球飛上幾圈，仔細看看壯觀的環形山;登上月球體驗一躍6米高的感覺。這一切什么時候能夠實現？在技術上還需要解決哪些問題呢？

近地軌道太空旅館

將游客送到約100公里高的太空中，獲得幾分鐘的微重力環境體驗，并不是維珍銀河和藍色起源等公司的最終目標。但這個目標的實現，可以作為后續開展商業化太空游服務的基礎。

商業化太空游的下一個目標，是建立近地軌道太空旅館。2020年8月，美國發布《太空探索的新紀元》藍皮書，其中明確提出，近地軌道可以向商業化太空游開放。也就是說，美國政府支持私營公司出資建造近地軌道太空旅館，并在那里開展太空游業務。

飛行器在數百公里高的軌道上以7.6千米/秒的速度運行，就不會因地球的引力掉落，這一飛行速度被稱為第一宇宙速度。《太空探索的新紀元》描述了近地軌道太空旅館的設計理念：它實際上是以第一宇宙速度繞地球運行的飛行器。它雖然不是國際空間站那樣的龐大科研設施，但也需要具備可供人員駐留的條件，例如通過自轉產生離心力，制造與地球相近的重力環境，以避免微重力環境對游客的健康造成影響。

必須說明的是，很多人認為游客參加太空游的一個重要目的是體驗微重力環境，“像宇航員在空間站中那樣飄浮”。其實這是一個認識誤區。對于普通的太空游客來說，應該盡可能避免長時間處于微重力環境中，因為那會使人產生眩暈、嘔吐等生理反應，影響在太空中的觀光體驗。

微重力環境出現在載人飛船入軌后與太空旅館對接前。游客可以在這段有限的時間內體驗一下失重飄浮的感覺。一旦進入太空旅館，就應擺脫微重力環境，在離心力模擬的重力環境中觀賞地球和深邃的宇宙空間。

商業化月球游

在近地軌道太空游的基礎上，月球游也將發展起來。商業化月球游的第一步是繞月游，即“遠觀”;第二步是在月球上建造旅館，供游客登月游覽、居住，即“近賞”。

目前第一步已經可以實現。SpaceX公司以1.7億美元的價格將一艘可飛往月球的星艦飛船（Starship）出售給了日本富商前澤友作，后者計劃幾年后搭乘該飛船實施繞月飛行。星艦飛船將從地球起飛，繞月球飛行數圈，再返回地球。

在近地軌道太空旅館建成并運行后，更便捷的繞月游方式是：用往返于近地軌道太空旅館和月球軌道之間的飛船接送游客。

近地軌道太空旅館和繞月游，可以使游客獲得在地球上從未有過的觀景視野。在國際空間站上有一個360度的全景觀察窗。所有進入過國際空間站的宇航員，都對在太空中欣賞到的美景終生難忘：“在那個距離上，你看不到任何國家的邊界，也聽不到任何喧鬧聲。地球就是一顆藍色的美麗行星，在那里孤獨地旋轉，那是我們人類的家園。在另一邊，月球就像與地球遙相呼應的伙伴。我們人類或許是太陽系中唯一的智慧物種，只有我們能欣賞這樣的奇觀?！?/p>

藍色起源公司的載人飛船為每一位乘客安排了一個高度為1米的大觀景窗，使他們能夠獲得與宇航員一樣的體驗——這正是太空游的魅力所在。

成本控制非常重要

太空游作為一個旅游服務產業，成本控制非常重要。目前維珍銀河、藍色起源和SpaceX三家公司，最主要的技術突破和創新都著眼于降低成本。它們分別采用水平起飛、水平著陸、單發動機火箭、低成本多發動機并聯火箭、陸上回收和海上回收等不同的技術方案，實現火箭和載人飛船最大限度的重復利用。

維珍銀河和藍色起源的飛船都是先飛到高度100公里左右的軌道上，這是商業化太空游的初級方案，目的是最大限度地降低成本。這個高度被視為“進入太空的門檻”，以此為基礎建立商業生態是明智的。載人太空游產業將由簡入繁，一步一個腳印地發展起來。

在SpaceX公司的星艦飛船完成多次載人繞月飛行并證明其安全性后，游客有望接踵而至。該公司預計，到2031年左右，繞月游服務將供不應求。按照星艦飛船的設計，其一次飛行最多可以搭載100名游客。

SpaceX公司還制定了獨特的節省成本方案：星艦飛船在月球軌道附近加注在月球上生產出來的燃料，這比返回地球補充燃料的成本要低得多。實施這一方案的前提是，從月壤中提取燃料的技術和在太空軌道上為飛行器加注燃料的技術獲得突破。目前這兩項技術是世界各國新型航天企業努力的方向。

工作人員的健康保障難題

研究發現，長期暴露在宇宙輻射和微重力環境中，對人體造成的傷害遠超人們的想象。宇航員斯科特·凱利在太空生活一年后，科學家對他進行了一系列研究。研究結果表明，一旦離開地球的大氣層和引力場，人類的身體機能就開始衰退。認知障礙、肌肉和骨骼退化以及心臟萎縮等，都是太空生活給人體帶來的負面影響。

對于太空游客來說，由于旅行時間相對較短，且次數不會很多，所以其身體受到的損害可以忽略不計。作為一項旅游服務，太空游需要服務人員——機組人員和工作人員，他們的健康如何得到保障？讓每一名太空游從業人員都像宇航員那樣接受系統訓練和昂貴的高端醫療保障，顯然是不現實的。

對于這個問題，維珍銀河、藍色起源和SpaceX三家公司都傾向于借助人工智能來解決，即主要依靠機器人提供服務。維珍銀河公司的研究表明，在太空中做任何事情，包括提供各種服務，如果安排人員，其成本是采用自動化系統的10倍。

藍色起源公司的發言人表示，現在該公司計劃實施的項目，與20世紀60年代的美國登月項目已經截然不同了。半個多世紀以來，微電子技術和人工智能技術的發展，使得自動化和遠程控制的系統可以在太空中做許多事，而且相對于人類，它們能以更低的風險和成本把工作做得更好。如果太空游項目中安排較多的人類服務員，那么就需要較多的生命支持系統和應急救援系統——這些系統應該主要供游客使用。

編輯：姚志剛 winter-yao@163.com