一文讀懂太空旅遊:遊客需承受重力和輻射危險

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騰訊科技訊 7月26日消息,對許多人來說,商業太空旅遊的興起是對財富和權力的粗俗展示。在人們共同應對氣候變化、新冠肺炎疫情等全球危機的同時,億萬富翁們卻在將自己送入太空尋找樂趣。不久前,亞馬遜創始人傑夫·貝索斯(Jeff Bezos)在其首次太空旅遊結束後告訴記者,亞馬遜的客戶和員工已經為他的飛行“買單”,這加劇了這種批評。

然而,批評者無法阻止貝索斯和其他超級富豪繼續進入太空。太空旅遊現在對那些負擔得起的人來說已經成為現實,盡管其將對地球上的每個人都產生了影響。事實上,所有跡象都表明,太空旅遊市場已經足夠大。貝索斯旗下藍色起源今年晚些時候已經安排了兩次旅行,而億萬富翁理查德·布蘭森(Richard Branson)創立的太空旅遊公司維珍銀河,至少有600人已經為將來飛行支付了大約25萬美元。

現在,隨著商業太空旅遊市場的啟動,未來的太空旅行者以及地球上的其他所有人都麵臨著巨大的問題。以下是六個最受關注的問題及其答案:

在太空旅行中,人們實際上能看到和體驗到什麽?

前往太空旅行最大的好處就是觀賞風景。隻要越過太空和地球的邊界,乘客們就可以看到我們的星球與廣闊的未知太空並列起來。如果乘客搭乘維珍銀河的飛船,他們將到達海拔約53英裏(80公裏)的地方。藍色起源的飛船會爬升得更高些,海拔約62英裏(100公裏),越過國際公認的地球和太空之間的分界線卡門線。總體而言,這兩家公司提供的體驗非常相似。

這種體驗很容易讓人產生敬畏,甚至其有專有名字來形容——總觀效應(Overview Effect,或稱上帝視角)。美國空軍高級航空和空間研究學院教授溫迪·惠特曼·科布(Wendy Whitman Cobb)表示:“當你從那麽高的地方看到地球時,它改變了你對事物的看法,改變了我們相互聯係的程度,以及我們在地球上是如何浪費資源的。”

這些旅行帶來的另一個好處是,太空遊客會感受到幾分鍾的微重力,這是重力感覺非常弱的體驗。這將使他們有機會在返回地球之前在航天器周圍進行失重彈跳。

但藍色起源和維珍銀河的飛行時間都相對較短,分別約為10分鍾和90分鍾。埃隆·馬斯克(Elon Musk)創立的太空公司SpaceX將提供更多服務。今年秋天,Shift4 Payments公司創始人、億萬富翁賈裏德·艾薩克曼(Jared Isaacman)將搭乘SpaceX飛船進行首次普通人太空飛行,在地球軌道上飛行數天。在接下來的幾年裏,該公司還計劃向國際空間站運送私人乘客,以及進行繞月旅行。

這些旅行是為渴望成為宇航員的太空迷們準備的。但富人想要進入太空還有另一個原因,即展示自己的獨一無二並炫耀財富。很多人都能負擔得起去威尼斯或馬爾代夫旅行的費用,但是有多少人有足夠的財富支持去太空旅行呢?卡內基梅隆大學商學教授斯裏德哈爾·塔尤爾(Sridhar Tayur)解釋稱:“比起在Instagram上發布太空照片,親自前往太空可能是更好的炫耀方式!”

商業太空旅行有沒有科學目標,或者真的隻是一次兜風?

目前,來自維珍銀河和藍色起源的太空旅遊隻到達亞軌道空間,這意味著飛船會進入太空,但不會進入地球軌道。從科學上講,這並不是全新的領域。哈佛大學技術曆史學家馬修·赫希(Matthew Hersch)表示,盡管目前的飛行使用了新技術,但早在20世紀60年代初,美國宇航局(NASA)就已經完成了載人亞軌道飛行。

現在尚不清楚這些旅行是否會為科學家提供重大的新見解,但它們可能會提供未來可能用於太空探索的信息。事實上,這些旅行也被宣傳為潛在的科學實驗機會。例如,維珍銀河最近的一次飛行搭載了植物,並測試了它們對微重力的反應。

這些私營公司主要在他們的商用飛行器中看到了可以大規模重複使用的機會,這將允許相同的火箭反複進入太空,從而降低太空旅遊的總體成本。億萬富翁和他們的私人太空公司也將這些火箭的開發視為一個機會,為進行更多、更遠的太空飛行做準備。例如,貝索斯辯稱,新謝潑德號的亞軌道飛行將有助於為該公司執行未來任務做準備,包括其用於軌道飛行的新格倫號火箭。

貝索斯最近在返回地麵後的簡報會上說:“事實是,我們選擇的架構和技術對於亞軌道旅遊任務來說完全是大材小用。我們選擇了垂直著陸架構,我們為什麽要這麽做?因為它更容易擴大規模。”

除了推動未來潛在的科學進步,亞軌道太空飛行還可能創造出從地球上一個地方到另一個地方旅行的新方式。例如,SpaceX已經打了廣告,稱通過太空旅行,長途飛行可以縮短到隻需30分鍾。

太空旅遊安全嗎?

目前,太空旅遊的風險有多大還不完全清楚。太空旅遊公司試圖確保旅行者安全的一種方式是對他們進行培訓,以便那些在地球上空短暫停留的人盡可能地做好準備。

在飛行中,人們可以強烈體驗到高度和重力。納斯塔爾中心(Nastar Center)首席運營官格倫·金(Glenn King)說:“這是對你身體持續施加重力,在一個方向上可以達到6G,即在超過20到30秒的時間裏,相當於承受自身體重6倍的重量。當有六個人或者相當於自身6倍體重壓在身上的時候,再短的時間壓力也足夠大。”

太空遊客也有可能暴露在輻射中,盡管這種風險取決於你在太空中呆的時間長短。美國空軍高級航空和空間研究學院教授科布解釋說:“這是一種風險,尤其是軌道飛行比亞軌道飛行更危險,就像乘坐飛機會讓你暴露在比地麵上更高的輻射中。”她還警告說,有些遊客可能會在旅途中嘔吐。

不過,誰可以參加太空旅行目前似乎沒有年齡限製。最近藍色起源組織的太空飛行既包括有史以來最年輕的太空旅行者,即18歲的荷蘭高中畢業生,也包括年齡最大的太空旅行者——82歲的飛行員沃利·芬克(Wally Funk)。

太空旅行船票多少錢?

商業太空旅遊的領頭羊們已經聲稱,他們已經創造了新興市場來支持這個行業。雖然貝索斯暗示太空旅行的價格最終會下降,但目前仍在數十萬美元左右,至少對維珍銀河來說是這樣。這一價位將使大多數人無法進行太空飛行,但有足夠多對此感興趣的富人,因此太空旅遊似乎在經濟上是可行的。

商業太空旅行將對環境產生什麽影響?

太空飛行的溫室氣體排放量可能比典型的飛機飛行更糟糕,因為隻有幾個人能進行這種體驗,所以每位乘客的排放量要高得多。如果太空旅遊變得更受歡迎,汙染可能會變得更加嚴重。僅維珍銀河一家公司的最終目標就是每年發射400個太空航班。

倫敦大學學院自然地理學教授埃洛伊絲·瑪萊斯(Eloise Marais)表示:“搭乘這些火箭進入太空的碳足跡高得令人難以置信,幾乎是長途飛行的100倍。如果我們想要有環保意識,並考慮我們的碳足跡,這是一個令人難以置信的問題。”

這些飛行對環境的影響將根據它們使用的燃料、製造燃料所需的能源以及目的地等因素而有所不同。例如,貝索斯辯稱,藍色起源使用的液態氫和液態氧燃料對環境的破壞比其他太空競爭對手要小。但專家表示,這仍然可能對環境產生重大影響。

我們還需要繼續研究其他風險,包括煙塵的釋放可能會損害平流層和臭氧層。2010年的一項研究發現,1000次太空旅遊發射釋放的煙塵可能會使南極洲變暖近1攝氏度。布雷達應用科學大學的旅遊業可持續發展教授保羅·彼得斯(Paul Peeters)稱:“有些風險還是未知的。我們應該做更多的工作來評估這些風險,確保它們不會發生,或者以某種方式緩解它們。”總體而言,他認為環境成本足以成為阻止人們參加太空旅行的理由。

誰在管理商業太空旅行?

目前,美國聯邦航空管理局(FAA)通常被賦予了監督商業航天行業的職責,但其對太空的監管仍然相對薄弱。最令人擔憂的領域之一是許可發射,並確保太空飛行最終不會撞上人類發射到天空的所有其他飛行器,如飛機和無人機。就在今年6月,一架直升機飛入發射區後,促使SpaceX延遲發射。

還有很多事情需要解決,特別是在這樣的發射活動越來越頻繁的情況下。不久前,美國參議院主持了一場聽證會,商業太空行業的領導人專注於監督日益增長的平民飛行。與此同時,FAA也在監督數量激增的太空港(主要是用於航天飛行的機場),並確保有足夠的空間讓他們安全地進行發射。

但政府還可以介入其他領域。卡內基梅隆大學商學教授斯塔尤爾說:“我認為網絡安全方麵也將發揮非常重要的作用,這樣人們就不會被黑客攻擊。”FAA表示,該機構參與了太空網絡安全原則的製定,但國會並未賦予其在研究太空網絡安全方麵的具體角色。在某種程度上,政府可能也會介入監管這些航班對環境的影響,但這不是FAA目前擁有管轄權的領域。

與此同時,目前沒有任何政府機構在涉及太空乘客安全的問題上對相關公司進行審查。FAA的官員證實,雖然該機構正在向運載人類進入太空的公司頒發許可證,但他們實際上並沒有確認這些旅行是安全的。這是國會在2023年之前不會賦予該機構的管轄權。此外,似乎沒有太多的太空旅行者保險。科布說:“乘客基本上就是簽名,表明他們放棄了所有權利。這意味著,你承認存在風險,但承諾自己承擔後果。”

因此,這裏需要保持警惕的是,若你決定花幾十萬美元去太空兜風:如果出現受傷等問題,很可能不得不自己承擔所有責任。