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飛天 | 去一趟太空要花多少錢?

2024-09-13 16:40

1961年

人類首次進入太空

2024年

人類第一次商業太空行走

美國東部時間9月12日,「龍」飛船的機組成員賈里德·艾薩克曼出艙活動。

9月12日,特斯拉CEO埃隆·馬斯克旗下的太空探索技術公司SpaceX成功開展「北極星黎明」號商業太空行走任務。億萬富翁賈里德·艾薩克曼(Jared Isaacman)和SpaceX的工程師薩拉·吉利斯(Sarah Gillis)分別出艙在太空進行飄浮。這是人類有史以來第一次商業太空行走。

北京時間9月10日17時許,SpaceX成功發射「北極星黎明」號。9月12日18時許「北極星黎明號」首次商業太空行走正式開始。

飛船上的4名乘客均不是職業宇航員。艾薩克曼是美國支付服務商「Shift4支付」創始人兼首席執行官,波蒂特是一名退役戰鬥機飛行員,梅農和吉利斯都是太空探索技術公司工程師。

執行「北極星黎明」航天任務的船員。左起分別為安娜·梅農、基德·波蒂特、賈里德·艾薩克曼和薩拉·吉利斯

在宇航員們穿上艙外宇航服后,SpaceX正式開始直播,畫面分享了龍飛船太空艙內部的景象。可以在背景中看到波蒂特坐在座位上,而任務指揮官艾薩克曼則飄浮在空中,連接着一條「臍帶」。

SpaceX方面的專家在直播中介紹,宇航員首先要進行「宇航服清洗」這一流程,向宇航服中注入氧氣,任務才能正式開始。

畫面中,宇航員打開了龍飛船上的幾個閥門,開始向他們的宇航服輸送純氧。據介紹,實際上這里起作用的是兩種不同的氧氣。第一個是「主要氧氣」,用於支持呼吸;第二個是「二次氧氣」,用於幫助冷卻宇航服。接下來的步驟則是為宇航服加壓,用來確保宇航服沒有泄漏。

一切測試就緒后,太空行走正式開始。

18時50分許,艾薩克曼努力打開艙門,藉助名為「天行者(Skywalker)」的梯子,慢慢進入太空真空。

爲了此次任務,SpaceX在龍飛船艙內安裝了一套大型扶手,並在太空艙頂部安裝了一架特殊的梯子,命名為「天行者」。

艾薩克曼向外張望,並分享了他的第一條消息,「在家里我們都有許多工作要做,但從這里看,這看起來像是一個完美的世界。」

在太空艙外待了約10分鍾,並完成一系列測試動作后,艾薩克曼返回艙內,吉利斯開始太空行走。與艾薩克曼一樣,吉利斯在外太空停留的時間也大約為10分鍾。

值得注意的是,艾薩克曼和吉利斯的大部分身體到了艙外,但雙腳仍在艙內,並未徹底離開太空艙。因為他們的宇航服沒有配備獨立供氧設備,需要通過約3.6米長的「臍帶」線纜來輸送氧氣、保障通訊等。

SpaceX介紹,他們並沒有類似於「自由飄浮」的壯舉,而是安排了一套名為「矩陣測試」的動作,目的是對宇航服進行精準測試。

SpaceX的目的是製造出成本大幅下降的宇航服。據悉,這套宇航服集成了許多前沿科技,包括平視顯示器、頭盔攝像頭及革新性關節設計,全身覆蓋隔熱層,配備銅與銦錫氧化物遮陽板,兼顧熱防護與防曬功能。此外,宇航服在氧氣供應、閥門及密封等方面均設有多重冗余系統,確保安全可靠。

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去一趟太空要花多少錢?

據潮新聞報道,其實商業太空旅行,早在多年前就已經不是夢想。普通人上一趟太空,也並不是只存在於科幻片中。雖然艾薩克曼拒絕透露自己為此次太空任務花了多少錢,但我們可以從之前的報道中窺見一二。

美國太空探險公司很早就提供類似的太空旅遊服務,自2001年以來,已有多位遊客以及他國飛行員,通過他們的服務前往國際空間站,費用大約在2000萬至5000萬美元之間。

俄羅斯能源科技生產公司也提供探月之旅的服務,每一次的飛行價格是1.5億美元。

這個高昂的價格,會讓絕大多數人望而卻步。但是當SpaceX等私人太空企業出現,把人和有效載荷送入太空的成本降低了一些。

2018年,SpaceX公司宣佈首次私人繞月旅行的計劃,日本富豪前澤友作購買了所有席位,並計劃邀請10位朋友一同前往。

有媒體採訪估計,這次旅行大約是2.5億美元,這意味着如果是繞月旅行,每人大約需要2500萬美元。但是到了今年,這位富豪又宣佈取消了繞月之旅。

近幾年,維珍銀河和藍色起源也加入了商業太空飛行的行列。

但是,他們所説的太空並非太空深處。一般來説,只是越過距地62英里高的卡曼線——其標誌着地球高層大氣和外層空間的分界線——維珍銀河公司表示,它將以每人25萬—45萬美元的價格把你帶到「太空的邊緣」。

維珍銀河太空船

2021年,一艘載有六名乘客的維珍銀河太空船被稱為「太空船二號」,將把乘客帶到50英里(80千米)高度,這個高度被美國聯邦航空管理局認證為太空的邊緣。

追夢半個多世紀,又遭維珍銀河搶跑后,2021年,藍色起源創始人傑夫·貝索斯終於坐着自家飛船飛上了太空。藍色起源的NewShepard(新謝潑德號)成功上天,並在11分鍾后安全降落。

在貝佐斯完成這趟太空之旅前,在其旗下藍色起源太空探索公司的一次特殊線上競拍活動中,有人透露該公司拍賣的一張載人飛船一次太空旅行的「船票」最終拍賣價為2800萬美元,摺合人民幣約1.79億元。據拍賣活動數據顯示,當時至少有來自159個國家的7600人註冊並參加了這次拍賣。但是藍色起源公司方面始終對「船票」的具體交易金額三緘其口。不過人們還是大致估算了一下貝佐斯完成這次太空之旅的費用,至少每分鍾高達254萬美元(約人民幣1600萬元)

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十幾分鍾的「船票」,憑啥這麼貴?

很簡單,因為這是「太空之旅」的船票。國際航空聯合會規定,以離地球海平面100公里之處的環線(學名「卡門線」)為標準,100公里以內叫「大氣層」,以外叫「太空」。太空之旅就是遊客可以乘坐飛船飛到太空,從那里觀賞宇宙的風景,同時體驗失重感。

這種觀光式的太空之旅,與探索太空的宇航員乘坐航天器一樣,都是要通過火箭攜帶載人艙發射,然后攀升到一定高度,最后進入太空。不過太空之旅只需要到達卡門線附近的高度,遊客就能感受到太空失重感,同時領略到「換一個角度看地球」的妙處,所以難度係數相對較低。

而在這次飛行中,龍飛船到達了1400多公里的遠地點,這一高度是國際空間站的3倍多。這是自50多年前阿波羅計劃完成以來人類在太空旅行的最遠距離,此前的紀錄是NASA「雙子座11號」宇航員1966年創造的1300多公里高度。而薩拉·吉利斯和安娜·梅農也成爲了第一批在太空中旅行到如此高度的女性。

龍飛船上看到的軌道上的日落

我們需要了解的是,太空之旅目前的最大難點還是科技水平方面的問題,尤其是升空與航行這個過程中,首先需要保證乘客的生存甚至是舒適度,就更要有先進的環境控制與生命保障技術。

太空旅行開始於2001年4月,目前也只有美國的SpaceX公司、荷蘭的SXC等少數實力型公司致力於太空旅行的開發和實踐。

現在大家基本都已解決了升空問題——要把物體送入近地軌道,需要用具備足夠動力的燃料推進器將飛行器送上太空,其升空速度要達到7.9千米/秒(即第一宇宙速度);要送入外層空間並擺脫地球的引力場,飛行器速度要達到11.2千米/秒(即第二宇宙速度)。除了飛行器的升空速度,還要保證一定的飛行速度,才能在太空完成一定時間的飛行並安全返航。而載人艙返航時,還需要通過地球大氣層來減速,這又要求載人艙有完備的熱防護系統。這些技術都需要大量資源、不斷試錯和持續研發才能實現。

專家統計的數據,把重1千克的物體送到距離100千米的近地軌道,花費約人民幣10萬元;送到月球要花約人民幣100萬元;送到火星,則要花約人民幣1000億元。所以,把科研設備、燃料、氧氣箱等加起來,再加上人的重量,太空旅行的成本的確非常高。

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普通人何時能「平價」遊太空?

中國空間科學學會理事長吳季曾在接受媒體採訪時表示,太空旅遊將是人類社會發展的必然趨勢。「太空旅遊不僅僅是把人送上去娛樂,它其實可以改變人的觀念,人的活動範圍增大以后,思維格局就會變大。所以太空旅遊不純粹是一個市場或者商業的問題,它實際上是人類社會發展的一個必然趨勢。」

中國的太空旅遊何時可以成行?上海市宇航學會資深航天科普專家陶建中表示,「去年6月舉行的中國首屆商業航天發展大會就討論了此事。眼下,太空旅遊所需的太空船正由民營企業在主導,樂觀預計最快再過幾年就可以實現了。」

自2014年國務院出臺鼓勵中國商業航天發展的政策以來,我國的商業航天發展迅速。至今,我國已有4個千億元級的商業航天產業園區、15家民營火箭公司和幾十家民營衞星公司。去年我國一共有67次航天發射,其中19次為商業發射。我國目前唯一的商業航天發射場——海南商業航天發射場,將於今年下半年迎來首次火箭發射任務,正式實現商業化運營……

在陶建中看來,在近地100多公里的軌道開展太空旅遊,未來會有很大的市場。

編 輯 | 楊秋煜

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