未來(lái)太空旅行的想象圖。圖片來(lái)源：Interesting Engineering網(wǎng)站

科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣

乘飛機(jī)從英國(guó)倫敦到澳大利亞悉尼大約需要22小時(shí)，如果不是直飛航班的話，中途還會(huì)在另一個(gè)國(guó)家停留一段時(shí)間。

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》報(bào)道，由英國(guó)民航局資助，倫敦國(guó)王學(xué)院和英國(guó)皇家空軍聯(lián)合開展的一項(xiàng)最新研究表明，在不久的將來(lái)，這段旅程時(shí)間將大大縮短。該研究強(qiáng)調(diào)，商業(yè)亞軌道太空飛行現(xiàn)在可用于旅游和科學(xué)研究，并有望最終發(fā)展為極快的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)旅行，例如，倫敦到悉尼只需不到兩小時(shí)。

外媒報(bào)道稱，很多人認(rèn)為，亞軌道飛行或?qū)⒃谖磥?lái)10年內(nèi)得到推廣。屆時(shí)，乘客在起飛和降落期間將面臨數(shù)倍于自己體重的超重現(xiàn)象，而飛行中的零重力意味著他們必須全程系好安全帶。

什么是亞軌道飛行？

2018年，英國(guó)私人太空公司維珍銀河飛船第一次到達(dá)太空邊緣，那時(shí)，亞軌道飛行這個(gè)詞就已為人熟知。

2021年，美國(guó)亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯乘坐由藍(lán)色起源公司打造的“新謝潑德號(hào)”火箭升空，也經(jīng)歷了大約4分鐘亞軌道旅行中的失重。

但亞軌道飛行到底意味著什么呢？

國(guó)際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)介紹道：“所謂的亞軌道飛行，指的是最高飛行超過(guò)了卡門線，也就是距離地面大約100公里，但是由于近地點(diǎn)不夠高，沒有形成環(huán)繞地球飛行的軌跡的飛行狀態(tài)?！?/p>

楊宇光表示，亞軌道飛行的軌跡和軌道飛行一樣都是橢圓，比如洲際彈道導(dǎo)彈，發(fā)射時(shí)最快加速到每秒7公里，隨后依靠慣性繼續(xù)飛行并落到目的地，其彈道就是一條近地點(diǎn)高度小于0的橢圓。

英國(guó)廣播公司刊文稱，亞軌道飛行相當(dāng)于是一次太空飛行，飛船到達(dá)大氣外層空間，但速度卻不足以讓其停留在太空。

如果航天器以每小時(shí)17500英里（約29000公里）的速度運(yùn)行，它就可以像衛(wèi)星一樣進(jìn)入軌道圍繞地球運(yùn)行，但低于這一速度的任何物體都將返回地球。

亞軌道飛行有哪些風(fēng)險(xiǎn)？

發(fā)表在《航空航天醫(yī)學(xué)與人體效能》的研究探尋了亞軌道旅行對(duì)健康的影響。研究表明，大多數(shù)人都能應(yīng)對(duì)亞軌道太空飛行的超重現(xiàn)象，但可能存在潛在的生理反應(yīng)問(wèn)題。

這項(xiàng)研究使用人體離心機(jī)來(lái)模擬高加速度對(duì)24名不同年齡健康個(gè)體的影響，參與者表現(xiàn)出心率、血壓和心排血量的動(dòng)態(tài)變化，并且具有低氧血癥，即血液中氧氣含量低。還有一名參與者抱怨曾短暫失去知覺。研究指出，如果發(fā)射期間將座椅向后傾斜，亞軌道飛行的影響會(huì)略微降低，但在允許任何人登機(jī)前，還需要進(jìn)行更多的醫(yī)學(xué)研究，例如，患有某些疾病的人可能因?yàn)榻】翟蚨鵁o(wú)法旅行。

據(jù)蘇格蘭《國(guó)民報(bào)》報(bào)道，倫敦國(guó)王學(xué)院航空生理學(xué)講師羅斯·波洛克博士表示，亞軌道飛行的體驗(yàn)與正常飛行完全不同。亞軌道飛行有兩種類型。一種是從地面垂直發(fā)射，另一種是火箭飛行，航天器連接到作為載機(jī)的飛機(jī)底部，并在高空釋放。

波洛克說(shuō)，在垂直發(fā)射過(guò)程中，乘客會(huì)從胸部到背部感受到超重，“就像你在汽車?yán)锛铀俜浅？鞎r(shí)的感受一樣”，但加速度會(huì)大得多，大約是地球重力的2到4倍，持續(xù)兩分鐘，這會(huì)讓人感到呼吸困難，但對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)仍然可以忍受。

對(duì)于一些人來(lái)說(shuō)，第二種類型的發(fā)射，即從高空的航天飛機(jī)發(fā)射的影響會(huì)更大。波洛克稱，在這種發(fā)射方式中，人不僅會(huì)感到從胸部到背部的超重，也會(huì)感到從頭到腳方向上有超重（就像快速噴氣式飛機(jī)的飛行員經(jīng)歷的那樣），它的峰值將是地球重力的3.5到4倍。

這種加速會(huì)導(dǎo)致視覺變化，很多人會(huì)失去一些周邊視力，或者出現(xiàn)研究人員所說(shuō)的灰化，即視覺開始失去顏色。幸運(yùn)的是，這些變化非常短，只有幾秒鐘，一旦加速度開始下降，視覺就會(huì)完全恢復(fù)，不會(huì)產(chǎn)生持久影響。

楊宇光告訴記者，如果過(guò)載小的話，比較浪費(fèi)能量。例如，同樣達(dá)到每秒7公里的速度，同樣射程飛1萬(wàn)多公里，如果加速得越快，則越節(jié)省能量。

“亞軌道飛行的起飛和降落階段會(huì)有較大的過(guò)載。但加速過(guò)快帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，一般人可能難以承受。”楊宇光說(shuō)。

能否重塑航空旅游業(yè)？

隨著太空旅游的興起，越來(lái)越多的技術(shù)解決方案可以顯著減少長(zhǎng)途旅行的時(shí)間，從而徹底改變航空業(yè)。未來(lái)，亞軌道飛行是否能重塑航空旅游業(yè)？

楊宇光表示，還有很多障礙需要解決。除了會(huì)對(duì)人造成一些不適的生理反應(yīng)，亞軌道飛行也會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。

北方天空研究公司的研究人員認(rèn)為，一次亞軌道太空旅游飛行，持續(xù)大約一個(gè)半小時(shí)，但由于要加速到每秒7公里以上，其產(chǎn)生的碳排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通飛機(jī)。

在廣泛應(yīng)用之前，亞軌道飛行還面臨著成本高昂的問(wèn)題。目前，商業(yè)亞軌道飛行要花費(fèi)一大筆錢。例如，維珍銀河提供的亞軌道飛行目前每個(gè)座位的價(jià)格超過(guò)35萬(wàn)英鎊。

此外，當(dāng)前的飛行基礎(chǔ)設(shè)施容量選擇有限。目前的商業(yè)亞軌道航天器只能進(jìn)行短途飛行，搭載6人的飛行時(shí)間不超過(guò)10到15分鐘。要想將其作為普通民眾的一種交通工具，需要大幅升級(jí)航天器，提高發(fā)射能力和大幅降低成本。