71岁富翁抢跑贝索斯首次游太空!

北京时间2021.7月11日22点40分,传奇企业家,维珍集团创始人理查德·布兰森(Richard Branson)首次乘坐自家公司(维珍银河)的太空船飞到太空边缘,71岁的他终于实现了儿时的太空梦想。这次伴随布兰森一同前往的还有另外5名人员,其中包括2名驾驶员和3名乘客。北京时间23点44分左右,布兰森成功返回地面。

图注:维珍集团创始人理查德·布兰森抵达太空。

维珍银河成立于2004年,是一家太空旅游公司,致力于提供“亚轨道”太空旅游服务,本次飞行是团结号太空船第四次挑战太空高度,并非正式的商业飞行。

图注:本次搭乘太空船二号的成员。除了布兰森外,都是维珍银河公司的员工。

维珍银河曾经遭受过重创。2014年,在一次试飞过程中,先前有个名叫企业号的太空船发生了解体,两名飞行员一死一伤。在那之后,太空旅游项目遭到来自各界的批评,认为这种项目是对生命的不负责任,但布兰森打起精神,重返了赛道。

图注:2014年,企业号太空船发生了解体,两名飞行员一死一伤。

非常有意思的是,另一家太空公司“蓝色起源”计划于今年7月20日开启亚轨道太空旅游服务,其创始人贝索斯将首次搭乘自家火箭升空。值得注意的是,布兰森是在贝索斯官宣7月20日进行太空旅游之后,才官宣自己太空旅游日期的,有抢戏的嫌疑。

太空旅游有哪些方式?

在大家通常的印象中,所谓太空旅游就像神舟飞船的航天员一样,搭乘高耸如云的火箭在烈焰和浓烟中腾空而起,飞往环绕地球运行的轨道。没错,这是以往太空旅游的唯一方式。早在20年前,美国富翁丹尼斯·蒂托花费2000万美元搭乘俄罗斯的联盟飞船,在国际空间站上游玩了8天,成为人类第一位太空游客。

图注:2001年,美国富翁丹尼斯·蒂托(左)在国际空间站上游玩了8天,成为人类第一位太空游客。

此后,又有7位富翁搭乘俄罗斯联盟飞船进行了太空旅游。今年9月17日,SpaceX计划进行一次专门的太空旅游发射,届时将有4名游客搭乘载人龙飞船进入绕地球的轨道,在那里逗留3天。

其实,除了这种传统的太空旅游方式,还有维珍银河和蓝色起源搞的这种亚轨道太空旅游方式,但缺点是体验时间短,优点是价格便宜,灵活性高。由于这是一种全新的太空旅游方式,大部分人都不熟悉,因此必须要正确理解“亚轨道”和“太空”这两个概念。

什么是亚轨道?什么是太空?

所谓的亚轨道是指飞行器虽然触达到了“太空”,但是无法维持在太空高度做环球飞行,随后会被地球引力重新拉回地面的一种飞行模式。

在解释亚轨道定义的时候,又引出一个新的定义:到底什么是太空?我们知道,大气密度从地面往上是一个连续变小的过程,也就是说,大气并没有一个明确的边界。著名航空航天工程师冯·卡门(钱学森的导师)曾根据空气动力学计算,给出一个高度数值:100公里,也就是说,超过这个高度就可认为是太空了,这就是所谓的“卡门线”。

图注:国际上规定,超过100公里高的卡门线可算作太空。

计算的原理是,在这个高度以上,空气是如此稀薄,飞行器即便以轨道速度飞行,也无法获得支撑自身重力的空气动力学升力。通俗讲就是,有翅膀和无翅膀已经开始没有区别了。这里要提一句,冯·卡门当时实际得到的计算结果是83.6公里,但为了方便记忆,他建议把数值设为100公里,目前国际航空联合会采用的就是这个标准。但美国空军和美国宇航局则定义80公里以上就可看作太空。

有意思的是,维珍银河公司的太空船二号,在以往的历次飞行中,都未达到100公里的高度,但有数次超过了80公里的高度,该公司认为,他们确实触达太空了,乘客可授予“宇航员”这个称呼。这一点其实是有争议的,贝索斯就嘲笑布兰森搞的是火箭飞机,不是太空船。其实,在太空旅游领域内是有鄙视链的,马斯克也看不起贝索斯搞的亚轨道太空旅游,觉得自己搞的才是真正的太空旅游。

为什么贝索斯嘲笑布兰森?

维珍银河采用的是空射发射太空船的方式。具体来讲,他们有架体积较大、形状怪异的飞机,名字叫白骑士二号(White Knight Two),还有架体积较小,靠火箭发动机驱动的飞机,名字叫太空船二号(Space Ship Two)。

图注:正挂载太空船二号起飞的白色骑士二号。

太空船二号挂靠在母船白骑士二号下方,母船带着太空船二号在跑到上滑行并起飞,在大约13公里的高度,太空船二号的飞行员发出指令释放太空船,在经过几秒的惯性滑行之后,太空船二号的火箭引擎启动,最终能达到3倍音速左右,然后关闭火箭引擎,靠惯性冲到最高点。

图注:太空船二号点燃发动机,加力爬升时的样子。

在惯性飞行的过程中,乘客将会感受到大约4分钟的完全失重状态,体验一把做宇航员的感觉,随后在地球引力的作用下返回。太空船二号靠着巨大的尾翼,在空气动力学的作用下,会以正确的姿态穿越大气层,原理类似于羽毛球,然后在指定的跑道上滑行降落,全程大约需要2个多小时。

图注:太空船二号上的乘客能够看到这样的太空景象。

图注:太空船二号上的乘客能够看到这样的太空景象。

你看,亚马逊创始人贝索斯其实说的也没错,从本质上讲,这就是一架火箭动力的飞机嘛。但布兰森也说了,他们的这种太空旅游方式消耗的燃料更少,更节能,从跑到起飞,从跑到降落,对乘客体验更加友好。

正常运营之后,维珍银河的票价为25万美元,截至目前,据说已经有600多个订单了。

图注:太空船二号返回机场(资料图片)。

空射火箭飞机,其实古已有之

从历史上看,类似的飞行方式早就有了。上世纪五六十年代,美国空军和美国宇航局联合测试一种叫X-15的火箭动力飞机,X15挂在B52轰炸机下面,B52携带X15飞到高空后将其释放,X15点燃火箭发动机,不断提速和爬升,目的是用于验证超高速飞行器,获取科学数据。

图注:美国B52飞机释放X15火箭飞机的情景。

据统计,在199次飞行中,有13次飞到了80公里以上的高度,有2次甚至飞到了100公里以上的高度。执行这13次任务的飞行员有8人,按照美国空军和美国宇航局的规定,他们都是宇航员。

图注:X15火箭飞机。

蓝色起源采用什么方式?

蓝色起源成立于2000年,比SpaceX创立时间还早,迄今为止,蓝色起源最拿得出手的就是新谢泼德号(New Shepard)亚轨道火箭。谢泼德是美国历史上第一位宇航员,也是进行了亚轨道飞行,为了纪念这位航天英雄,贝索斯给自己的火箭起名新谢泼德。

图注:贝索斯和他的新谢泼德小火箭。

新谢泼德火箭高18米,仅能把太空舱送入到50公里的高度,然后太空舱靠惯性继续爬升至100公里的最高点,然后在地球重力作用下返回地面,在自由上升和自由下降的阶段乘客可以欣赏一下太空景观和体验一下失重的感觉。

新谢泼德火箭由液氢液氧为燃料的BE3发动机驱动,燃烧产物是水,这一点贝索斯也津津乐道,也成了鄙视布兰森的一个砝码。

7月20日的发射,陪同贝索斯一同前往的有他弟弟,还有一位花了2800万美元的土豪,还有一位82岁高龄,从年轻时就希望成为宇航员的老太太。有关蓝色起源太空旅游的细节,等新谢泼德火箭发射后咱们再详细介绍。

太空旅游市场有多大?

布兰森最近在接受采访时表示,太空旅游市场足以容纳20家公司。随着太空船的批量化生产,人们进入太空的价格会越来越低,他相信这在未来几年内就能成为现实。布兰森此前曾预测,大约200万人可以亲身体验太空飞行,目前这种体验成本在25万美元到50万美元之间。在他眼里,真正的太空时代才刚刚开始,

作者 | 杨畅

编辑 | 心缘

这个月,亿万富翁们正“组团飞天”。

智东西7月12日报道,美国当地时间7月11日上午,造出全球第一架商业太空船的英国维珍银河,将其创始人理查德·布兰森(Richard Branson)送上太空!

等飞船升至距离地球表面约53英里处,这位71岁的亿万富翁解开安全带,体验几分钟失重感,并透过窗户欣赏到前所未见的太空风光。

▲飞船处于失重状态

这比亚马逊创始人杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)的“飞天”计划,足足早了9天。

贝佐斯、贝佐斯的弟弟将在美国当地时间7月20日,搭乘自家太空公司蓝色起源打造的新谢泼德号火箭,正式体验一趟“简约版”太空之旅。

商业太空旅行时代即将到来!布兰森这位身份特殊的宇宙“观光客”将率先体验哪些环节?这场太空旅行究竟值不值得期待?让我们来一睹为快。

有钱真可以上天!71岁布兰森抢先贝佐斯完成4分钟太空游

01 .

冲上53公里高空,体验4分钟失重

受天气影响,地面准备工作推迟,原定于美国东部时间7月11日9点(北京时间7月11日21点)开始的英国维珍银河(Virgin Galactic)商业太空旅行试飞推迟到北京时间7月11日22点30分。这次飞行是维珍银河开展商业太空旅行业务前的最后一次测试之一。

北京时间7月11日22点38分维珍银河采用平滑跑道起飞的方式起飞,这种方式让飞船中的宇航员更加舒适。飞行器包括两部分,一部分是一架由两名飞行员操控的双机身母机VSS EVE,另一部分是火箭动力飞船VSS Unity。

▲VSS EVE携带VSS Unity起飞

北京时间7月11日23点26分,VSS EVE携带VSS Unity攀升到45000英尺左右高空,飞船和母机分离。飞船上的火箭开始喷火,为飞船提供动力。

▲VSS EVE母机和VSS Unity飞船分离

飞船很快达到3倍音速,随后火箭发动机关机,飞船升到53.53英里高度,进入亚轨道飞行状态,布兰森和其他机组人员解开座椅安全带,开始体验神奇的太空失重感。

4分钟后宇航员陆续系好安全带,飞船调整机翼,以滑翔方式开始返回。

布兰森发射过程中表现出非常紧张情绪,体验失重感后的返程过程中,布兰森变得非常兴奋和开心。

飞船在北京时间7月11日23点41着陆成功,共飞行约63分钟。

▲飞船降落

走下飞船后,布兰森和其他5名机组人员获得了美国航空航天局(NASA)颁发的“宇航员之翼”徽章。

▲布兰森获“宇航员之翼”徽章

这次飞行使得商业太空旅行离人们更近一步。

▲飞行任务示意图

02 .

无需长期专业训练就能上太空

此次Unity22飞行任务是维珍银河太空船二号名为VSS Unity的火箭动力飞船的第二十二次飞行实验,也是维珍银河的第四次载人航天飞行任务。除了布兰森之外,机组人员还包括两名专业宇航员和三名任务专家。

飞行员斯特科(CJ Sturckow)和凯利·拉蒂默(Kelly Latimer)负责驾驶VSS EVE母机,宇航员戴夫·麦凯(Dave Mackay)和迈克尔·马苏奇(Michael Masucci)负责驾驶VSS Unity飞船,这两位宇航员曾经参与过维珍银河的载人航空飞行试飞任务。

▲乘坐VSS Unity的六名宇航员,右三为布兰森

这次是维珍银河载人航天人数最多的一次,飞船上除了宇航员麦凯、马苏奇和布兰森之外,还有三名测试宇航员机舱体验的任务专家。

三名任务专家分别是维珍银河首席宇航员教练贝丝·摩西(Beth Moses)、首席操作工程师科林·贝内特(Colin Bennett)和政府事务副总裁西里莎·班德拉(Sirisha Bandla)。

其中摩西担任机舱负责人和太空测试主管,主要进行监督试飞目标的安全和高效执行工作,贝内特在助推阶段和失重环境中评估客舱设备、程序。班德拉负责采用美国佛罗里达大学的一项实验方法去评估进行手动实验的体验。

▲维珍银河商业太空旅行安排

这次有四个人都不是专业宇航员,商业太空旅行的太空游客不会有像专业宇航员那样的训练过程,维珍银河的太空旅客可能只需要花费4天时间就可以体验太空之旅了。前三天的准备工作,涉及航空服等装备调试和一些简单的训练和体检,第四天就可以飞向太空了。

03 .

“羽化”动作为安全加码

维珍银河在拓展商业太空旅行业务路上并不是一帆风顺的,美国时间2014年10月31日,维珍银河太空船二号VSS Enterprise亚轨道飞船试飞时在美国莫哈韦沙漠坠毁,导致一名机组人员死亡,另一人受伤。美国时间2020年12月12日,由于技术故障试飞失败,机上两名飞行员以滑翔的方式返回地面,没有人员受伤。

成立于2004年的维珍银河公司在太空旅行上面已经进行了多年的研发,迄今投入超10亿美元。维珍银河太空旅行飞行器目前使用WhiteKnight母机和VSS Unity飞船。主要采用可重复使用的水平发射方式和“羽化”进入技术完成发射和返回着陆。其中羽化技术就是为了避免2014年的事故再次出现而设计研发的。

截止这次试飞前,维珍银河载人航空飞行试飞成功三次。前两次都是在美国莫哈韦航天航空港起飞。先是在美国时间2018年12月13日,WhiteKnight 2搭载Unity飞船从美国莫哈韦航天航空港起飞,VSS Unity飞船飞行高度达51.38英里。

美国时间2019年2月22日,VSS Unity飞船搭载三名机组人员成功抵达距离地球55.85英里的太空边缘。

第三次维珍银河的载人航空飞行任务是在美国时间2021年5月23日,飞船从Spaceport America太空港起飞。

04 .

火热的商业太空旅行

不止维珍银河在进行试飞任务,还有两家公司也在进行商业太空旅行的尝试,维珍银河是最先获得美国联邦航空管理局(FAA)全面商业发射许可。

除了布兰森的维珍银河,另外两家分别是杰夫·贝佐斯成立的蓝色起源(Blue Origin)和特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)成立的太空探索技术公司(SpaceX)。

不止布兰森要乘坐自家飞船上太空,之前,贝佐斯就宣布今年7月20号,和他的兄弟马克·贝佐斯(Mark Bezos)一起,作为蓝色起源的亚轨道飞行器新谢泼德(New Shepard)的首批乘客,开启太空之旅。马斯克也宣布SpaceX也将开启私人商业太空旅行业务。

进行一次太空旅行并不便宜,例如维珍银河商业太空旅行一个座位就是25万美元起,不过,还是有很多人向往进入太空,据报道已经有600多人预付了款项。

05 .

结语:太空旅行逐渐不再是梦

这次布兰森的试飞既是完成他的太空梦,也是在为维珍银河打广告,证明维珍银河商业太空旅行的安全性。

随着航天技术的不断进步,人类从地球逐渐走向太空,但是太空旅行还是具有相当大的危险性,例如人的身体能否适应失重等太空恶劣条件以及飞行器能否确保安全等因素。从各家太空公司的商业太空旅行实验中看,这些问题都正在被更好地完善。

虽然海外已有多家航空、航天公司在发力太空旅行,但更多是“短暂的体验”;相比我国天和空间站上驻留3个月,中间还有出舱活动的宇航员“真”太空生活,还是相去甚远的;同时天和空间站距离地球约400公里,远远高于商业太空旅行的目的地——100公里外的卡门线。

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