什么是亞軌道飛行？（我們?yōu)楹侮P(guān)心？）

在NS-10任務(wù)期間，新謝帕德號(hào)助推器著陸。（圖片來(lái)自：藍(lán)源）

這是維珍銀河與藍(lán)源創(chuàng)始人進(jìn)行的首次飛行，亞軌道航天任務(wù)因而登上新聞。但亞軌道究竟意味著什么，除了幫這些億萬(wàn)富翁爭(zhēng)相上太空，該科技是否有其他用途？

亞馬遜創(chuàng)始人兼世界首富杰夫·貝索斯，將乘坐并發(fā)射新謝帕德號(hào)，該號(hào)由其私人航天企業(yè)藍(lán)源建造。這是該公司首次載人航天，并將上升至62英尺高度（100公里），然后再次著陸于同一個(gè)發(fā)射臺(tái)。

英國(guó)企業(yè)家理查德·布蘭森乘坐——由他私人企業(yè)維珍銀河建造——火箭動(dòng)力航天器，飛升至53英尺（86公里）。為著競(jìng)賽，貝索斯也算碰觸了空間高度邊緣。

令人欽佩的同時(shí)，與常規(guī)的航天火箭相比，這兩架運(yùn)載火箭都大不相同。

“簡(jiǎn)單講，區(qū)別在于，亞軌道飛行不具備足夠的速率進(jìn)入全軌道?！笔返俜摇溈驳吕拐f(shuō)道。這位，正是馬里蘭州約翰霍普金斯大學(xué)的天體物理學(xué)教授。

軌道飛行指的是，航天器或人造衛(wèi)星的側(cè)沖力，創(chuàng)造了一個(gè)完美對(duì)抗地心引力的推力, 這樣它就沿著弧形軌道運(yùn)行，力學(xué)上持續(xù)墜向地球，但物理上不再貼近。發(fā)射時(shí)，軌道飛行航天器最初是垂直向上的，穿過(guò)大氣層最厚的部分后，開(kāi)始傾斜并提高水平速度，以便產(chǎn)生足夠推力停留在軌道上。

不過(guò)，實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)是個(gè)挑戰(zhàn)——維持軌道運(yùn)行的水平速度取決于海拔高度。而對(duì)于150英里（240公里）高度的近地軌道飛行，則大約是17000 英里每小時(shí)（大約27400公里每小時(shí)）。

“為了維持軌道運(yùn)動(dòng)，你必須在每秒8公里的速度行進(jìn)?！笔返俜摇溈驳吕垢嬖V科學(xué)在線?！俺酥猓氵€必須抵達(dá)一定海拔才能穿透大氣層，這些全部需要耗能?！?/p>

想進(jìn)入軌道運(yùn)行卻無(wú)充足能源的火箭，只會(huì)走拋物線軌道?；⌒螐椛淦痫w而后再次下落。麥坎德利斯談到，盡管這樣的亞軌道航天任務(wù)很短暫，乘客們還是會(huì)收獲地球的震撼壯美圖景，也會(huì)體驗(yàn)持續(xù)幾分鐘的失重感。

新謝帕德號(hào)第15次發(fā)射（簡(jiǎn)稱NS-15任務(wù)）從西得克薩斯的一號(hào)發(fā)射站起飛。（圖片來(lái)自：藍(lán)源）

任務(wù)完成，新謝帕德號(hào)推進(jìn)器隨后降落，并在它的第15次發(fā)射地被展示。（圖片來(lái)自：藍(lán)源）

新謝帕德號(hào)推進(jìn)器停在降落平臺(tái)上，已完成NS-15任務(wù)。（圖片來(lái)自：藍(lán)源）

任務(wù)完成，新謝帕德號(hào)乘員艙降落到西得克薩斯沙漠的遠(yuǎn)程站點(diǎn)。（圖片來(lái)自：藍(lán)源）

由于發(fā)射軌道有一個(gè)向下延伸的墜力，基本是自由下落式，地心引力是作用于乘客和機(jī)體的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，重力拽著人和飛行器一起向下，所以局部感受就是失重。說(shuō)這話的是克里克特, 印第安納州普渡大學(xué)的航天學(xué)教授。

對(duì)冒險(xiǎn)愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，這是個(gè)大動(dòng)作。藍(lán)源和維珍銀河共同盼望該市場(chǎng)讓他們能經(jīng)營(yíng)盈利性質(zhì)的太空旅行項(xiàng)目。同時(shí)提供一些有趣的研究機(jī)會(huì)，克里克特補(bǔ)充道。

微重力研究早已在國(guó)際宇宙空間站展開(kāi)，但太空實(shí)驗(yàn)室的航行非常昂貴，更何況設(shè)備也需要對(duì)抗重力和振動(dòng)來(lái)進(jìn)入軌道，克里克特說(shuō)。相較而言，亞軌道飛行的成本就只占小部分費(fèi)用，而且還能給設(shè)備減負(fù)。

“這些旅行工具允許我們參與更為溫和的太空往返行。” 克里克特說(shuō)，“這樣一來(lái)，旅游業(yè)就為我們創(chuàng)造了很棒的低成本科研室?！?/p>

亞軌道飛行可以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的效度，研究人員想深究那些通常受重力影響而晦澀不明的現(xiàn)象, 例如液體中固體微粒的沉積或凝固，克里克特說(shuō)。他試圖弄清在低重力下，像燃油、血液這樣的液體如何運(yùn)作，而亞軌飛行給到機(jī)會(huì)，來(lái)開(kāi)發(fā)這許多的可能性。

在被派往更昂貴的軌道飛行或深空任務(wù)之前，這可能也是他們更為實(shí)惠的一種方案，來(lái)探索航天技術(shù)與實(shí)驗(yàn)。比方說(shuō)，低重力下的急診外科技術(shù)的試運(yùn)行成為了可能；又或者進(jìn)行確定性研究——生物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的所有液體，在完成從火箭發(fā)射到零重力的轉(zhuǎn)換之后，還能否留在正確的位置。

失重的短暫期間將會(huì)是限制因素，克里克特說(shuō)，但這些航行也開(kāi)放一個(gè)預(yù)期，就是研究人員可能與他們的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一起起飛。這真是打開(kāi)了科研的全新領(lǐng)域，而且是無(wú)法自動(dòng)化的。

不過(guò)，這些航班并不會(huì)為大部分宇航科學(xué)家所使用，麥坎德利斯如是說(shuō)。他與NASA合作探測(cè)火箭30年余，同時(shí)也做運(yùn)行亞軌道飛行實(shí)驗(yàn)的器械搭載火箭。但這些要貴得多，而且都是一次性的，可以飛高到海拔435英里（700公里）。

如此高度對(duì)一系列太空物理實(shí)驗(yàn)是必要的，包括他研究的那種紫外線天文學(xué)。即使到62英里高，大氣仍稠密到能與電磁信號(hào)產(chǎn)生干擾，所以他們需要在重要時(shí)期保持這個(gè)高度。

“我對(duì)外講，什么時(shí)候你們能到186英里（300公里）再來(lái)和我談。”

盡管如此，麥坎德利斯還是很欣賞私人航天行業(yè)在增加宇航方法上的努力，他認(rèn)為這些企業(yè)與早期航海航空領(lǐng)域的先鋒們高度相似。

“有人認(rèn)為這事很浪費(fèi)，但我將其視作一次演進(jìn)?！彼f(shuō)?！叭绻阆霌碛懈鼜?qiáng)大的太空基建，這些是必須踏出去的幾步?！?/p>

BY: Edd Gent

FY: ASTROLILI觀星栗栗

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