改變?nèi)祟悓μ章眯械南胂?,世界上最大的商業(yè)載人太空飛船即將試飛
2024-06-11 10:21 星期二
作者:黃淑君 責(zé)編:許若瑜
大膽而浪漫,讓乘客體驗一場長達(dá)六小時的奇妙升空之旅。

6月4日,嫦娥六號探測器完成世界首次月球背面采樣和起飛。這是人類探索月球的歷史性時刻。在此之前,人類對月球?qū)嵤┻^多次采樣返回任務(wù),但采樣地點均位于月球正面。對于這一創(chuàng)下人類記錄的奔月之旅,路透社稱,這是“中國月球和太空探索計劃的又一個里程碑”。

在人類成功從月球背面帶回“土”特產(chǎn)、不斷擴(kuò)大太空探索范圍的同時,近年來,人類想要進(jìn)入太空漫游的夢想愈發(fā)強(qiáng)烈。為迎合這一需求,實現(xiàn)人類太空旅行的商業(yè)項目開始陸續(xù)出現(xiàn)。根據(jù)市場研究公司Grand View Research有關(guān)太空旅游市場規(guī)模和趨勢的最新報告,2023年全球太空旅游市場規(guī)模價值8.514億美元,預(yù)計2024年至2030年的復(fù)合年增長率(CAGR)為44.8%。其中,報告指出,高凈值收入(HNWI)人士對太空飛行的關(guān)注是該市場增長的主要驅(qū)動力之一。隨著技術(shù)發(fā)展為商業(yè)太空旅游打開了大門,這一市場的潛力也越來越明顯。不過,不可避免的障礙仍然是高昂的太空旅游費用。

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隨著技術(shù)發(fā)展,人類商業(yè)太空旅游逐漸從夢想走向現(xiàn)實
圖片來源:ourcrowd.com

不少億萬富翁們已經(jīng)在商業(yè)太空旅行領(lǐng)域投入了不少金錢。擁有世界上第一架商業(yè)太空船的英國維珍銀河(Virgin Galactic)公司創(chuàng)立于2004年,其創(chuàng)始人是英國億萬富翁理查德·布蘭森(Richard Branson),該公司自2023年6月完成首次商業(yè)太空飛行以來,官方稱至今已成功執(zhí)行了11次商業(yè)太空飛行任務(wù)。另外兩家主要的商業(yè)太空飛行公司藍(lán)色起源(Blue Origin)和SpaceX則分別由企業(yè)家兼億萬富豪杰夫·貝索斯和埃隆·馬斯克創(chuàng)辦,前者創(chuàng)立于2000年,后者創(chuàng)立于2002年。

在蓬勃發(fā)展的太空旅游業(yè)中,不乏專注于商業(yè)太空旅游的初創(chuàng)公司涌現(xiàn),創(chuàng)辦于2019年的Space Perspective就是其中之一。不同于主流三家競爭對手采用常規(guī)火箭式發(fā)射方式升空,Space Perspective選擇將私人旅客送進(jìn)太空的方式更大膽且?guī)в欣寺剩河媱澊蛟煲凰覄?chuàng)新且實現(xiàn)零排放的Spaceship Neptune(譯:海王星號宇宙飛船),通過可再生氫能將一個巨大的太空氣球(Space Balloon)以類似于熱氣球上升的方式升空,讓乘客體驗一場長達(dá)六小時的奇妙升空之旅。

今年初,該公司正式宣布已完成第一艘太空艙Excelsior的建造?;谀壳笆讉€Space Balloon的完工以及發(fā)射船Marine Spaceport Voyager已進(jìn)入最后準(zhǔn)備階段,Excelsior的完工讓Space Perspective開始規(guī)劃海王星號宇宙飛船的試飛工作,為公司2025年的商業(yè)太空旅行項目做好準(zhǔn)備。

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Space Perspective聯(lián)合創(chuàng)始人Jane Poynter(左)和Taber MacCullum(右)參觀建成后的Excelsior太空艙
圖片來源:Space Perspective

Excelsior太空艙將作為海王星號宇宙飛船的一部分,可搭載八名乘客和一名船長進(jìn)入外太空并返回地球。這一球形太空艙直徑4.9米,提供超過2000立方英尺(60立方米)的加壓容積,大約是維珍銀河的宇宙飛船2號(Spaceship Two)和藍(lán)色起源的新謝潑德號(New Shepard)體積的兩倍、SpaceX的龍飛船(Crew Dragon)體積的四倍,這意味著海王星號宇宙飛船即將成為可運行的最大人類航天器(不含空間站)。這也是第一艘沒有億萬富豪支持或大量政府資助而進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)和制造的商業(yè)航天器。

值得一提的是,Excelsior的取名是為了紀(jì)念美國已故跳傘傳奇人物約瑟夫·基廷格(Joe Kittinger)?;⒏裨鵀槊绹哲娫?0世紀(jì)50年代末開展的著名同名項目擔(dān)任跳傘測試者。項目中,他需攜帶跳傘設(shè)備乘坐氦氣球升空,并在到達(dá)一定高度后縱身一躍,以此測試降落傘設(shè)備的安全可控性。

根據(jù)Space Perspective的計劃,海王星號宇宙飛船的太空之旅將從海上開始,于Marine Spaceport Voyager發(fā)射船的甲板上起飛,返程后也在海上結(jié)束。整個“熱氣球之旅”由太空氣球以每小時12英里的上升速度進(jìn)行一次長達(dá)6小時的飛行,包括上升和下降;當(dāng)降落時,發(fā)射船將在海洋中等待。得益于這種特殊的上升方式,整個升空過程不涉及到火箭運作或重力加速度。

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Excelsior太空艙外形似熱氣球
圖片來源:Space Perspective

從外觀設(shè)計上看,太空艙標(biāo)志性球體形狀旨在打造一個理想的壓力容器?;谶@種形狀,工程師不僅可以創(chuàng)造出最輕、最堅固的結(jié)構(gòu),還能創(chuàng)造出最寬敞的內(nèi)部空間。另一設(shè)計亮點在于大窗戶上。整個太空艙環(huán)繞著重復(fù)的垂直式窗戶,目的是更好地營造出連續(xù)不斷的全景視覺。根據(jù)Space Perspective的說法,不選擇水平式窗戶是因為基于立體視覺原理,人眼可能會在水平視窗下看到分裂或分裂的景象,不利于友好的觀景體驗。

此外,這些窗戶也是為了太空艙特別鍛造的,有助于保護(hù)Excelsior及乘客免受有害的陽光波長的傷害,同時能控制艙內(nèi)熱量,且不會改變?nèi)搜蹚拇皯敉饪吹桨ㄐ切呛偷厍蛟趦?nèi)事物的顏色。與SpaceX的龍飛船一樣,Excelsior太空艙也可重復(fù)使用,并且大部分情況下可自主飛行。

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Excelsior太空艙環(huán)繞著垂直式窗戶,營造出全景視覺效果
圖片來源:Space Perspective

在最終確定整體尺寸和體積以最大化整體空間和舒適度之前,Space Perspective的設(shè)計團(tuán)隊已對太空艙內(nèi)部及其空間休息室進(jìn)行了超過100種的布局探索。官方公開信息顯示,飛船內(nèi)配備一流的太空艙休息區(qū)域,提供Wi-Fi、美味佳肴、酒吧區(qū)域、豪華座位、奢華配套設(shè)施以及與洗手間一體化的太空水療中心。其中艙內(nèi)一處休息區(qū)域,面朝外的軟墊座椅形成短排分布兩側(cè),中央?yún)^(qū)域相對空闊,旨在給乘客伸展腿腳的空間。

目前,Space Perspective對Excelsior太空艙的每一個主要元素都申請了專利,其中包括太空氣球、從船上發(fā)射太空氣球的方法、備用下降系統(tǒng)、散熱器技術(shù)、帶有垂直窗戶的太空艙結(jié)構(gòu),以及防濺錐(splash cone)。防濺錐位于太空艙底部,用于海上著陸后穩(wěn)定飛船,隨之成為起固定作用的“海上錨”。

整個Excelsior太空艙從設(shè)計、制造、測試到操作系統(tǒng)等各個環(huán)節(jié)來自Space Perspective內(nèi)部開發(fā),其中包括碳復(fù)合材料制造工廠、材料測試實驗室和集成機(jī)庫,以作為開發(fā)支持,同時內(nèi)部團(tuán)隊還設(shè)計了飛行電氣和動力系統(tǒng)、操作軟件、環(huán)境控制和生命支持系統(tǒng)等。值得一提的是,Space Perspective的開發(fā)團(tuán)隊在過去40年一直都有參與主要的美國載人航空飛船項目,項目對接對象包括美國宇航局、SpaceX、波音、維珍銀河、藍(lán)色起源和美國海軍。

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Excelsior太空艙配備水療中心(上)、豪華休息區(qū)域(中和下),效果圖
圖片來源:Space Perspective

與可重復(fù)使用的太空艙不同的是,太空氣球是一次性使用的。每個太空氣球都由手工縫合而成,使用承重膠帶和碳絲以防止撕裂。在發(fā)射時,氣球?qū)⒈蛔⑷敫×錃?,氫氣慢慢地填滿氣球使高聳的帆布漂浮起來,隨之開始攜帶太空艙飛行。

就像籃球或沙灘球等球體上的線條一樣,太空氣球的接縫處同樣形成條紋,稱為“gore”區(qū)域,用于增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)完整性,以降低發(fā)生不太可能出現(xiàn)的撕裂時的風(fēng)險。此外,若真的出現(xiàn)這種緊急情況,氣球周圍垂直排列的184根釘子也可以起到止損的作用,防止撕裂擴(kuò)散。而且,氣球的巨大尺寸也意味著它能夠在飛行中保持一定的穩(wěn)定性,即使形成了一個小裂縫。當(dāng)然,與太空艙相連的支撐裝置還配備了降落傘,以備在災(zāi)難性的緊急情況和氣球完全失效的情況下使用,確保意外發(fā)生后太空艙也能緩慢、安全地返回地面。

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海王星號宇宙飛船的太空之旅效果圖
圖片來源:Space Perspective

Space Perspective創(chuàng)始人、首席技術(shù)官Taber MacCallum表示,這艘太空艙是前所未有的。MacCallum認(rèn)為,Space Perspective正處于一個驚人轉(zhuǎn)變的頂端,這不僅是指該公司讓人類體驗太空之旅的特殊方式,還意味著當(dāng)人們想到進(jìn)入太空的宇宙飛船時,腦海中浮現(xiàn)的東西也在發(fā)生變化,“我們正在重新定義這一類別,為未來幾年的更廣泛的太空旅行奠定基礎(chǔ)”。

題圖說明:由藝術(shù)家繪制的Space Perspective太空艙Excelsior插圖
題圖來源:Space Perspective
圖片來源于網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有。

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