商业太空飞行面临严峻挑战

徐秉君

据新华社报道，2014年10月31日，英国维珍银河公司商业宇宙飞船“太空船2号”在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠地带坠毁，致使飞行员一人死亡，另一人重伤。

无独有偶，就在“太空船2号”测试失事的3天前，美国轨道科学公司的“天鹅座”货运飞船搭乘火箭前往国际空间站时，火箭升空数秒后爆炸。

商业航天领域在一个星期内连遭遇两起事故，无疑使商业航天项目受到重创，特别是由此而带来的太空飞行安全问题，引起人们的高度关注和深度疑虑，同时再度引发了美国航空界有关商业太空项目可行性的争议。这样一来，商业航天项目是否会终止？人们的太空旅行梦想是否破灭？商业太空飞行的前景如何？成了人们深切关注的问题。

诱人的太空旅行

像鸟儿一样飞翔，是人类与生俱来的梦想。当人们实现了飞行的梦想之后，便向往更为遥远的空间—太空。

2001年，美国富商丹尼斯·蒂托花费2000万美元，搭乘俄罗斯联盟号飞船到国际空间站上生活了8天，从而开启了普通人太空之旅的处女航。迄今为止，先后共有7人通过这种方式实现了太空旅行的梦想。

然而，这种方式毕竟费用太高，不是一般人所能承受的，更何况这种太空飞行也要像航天员一样，进行一系列严格的培训才能成行。如何用更经济、更实用、更简便的办法把非专业航天员送上太空，从而实现普通人太空之旅的梦想，便成了许多商家开始尝试的项目。于是，商业太空飞行应运而生。

商业太空飞行是指国家的航天活动之外，私营机构以盈利为目的进行的载人或载货航天活动。由于这一新兴的商业太空飞行活动具有广阔的市场前景，因而许多私营机构跃跃欲试，以期从国家垄断的航天业中分得一杯羹。

商业太空飞行项目分为货运飞船和载人飞船，其中载人飞船项目最引人瞩目，许多人都想亲自体验在太空失重状态下的美妙感受，并在太空观赏地球优美的曲线轮廓和绝美的太空景致。正因为如此，太空旅行激发了人们强烈的探险欲望，现代科技进步发展又为普通人实现太空梦想提供了可能，更何况遥远的太空本身就具有无穷的魅力和迷人的诱惑力。

2004年6月21日，美国东部时间9时45分，世界上第一架私人航天器—“太空船1号”在美国洛杉矶升空后成功冲出大气层，飞至距离地球逾100公里的太空。约1个半小时后，它平安返回地面。“太空船1号”是由美国加利福尼亚州莫哈韦市的航空航天公司—“有鳞合成物公司”建造的，它虽然看起来比“哥伦比亚号”、“奋进号”等航天飞机小巧玲珑，但却集全球顶尖航天技术于一身，这种用石墨和环氧树脂等复合材料制造新型飞船，能够载客3人。“太空船1号”项目得到亿万富翁保罗·艾伦的独家赞助。艾伦曾与比尔·盖茨一同创办微软公司，是世界上最有钱的人之一。

吊挂着“太空船1号”的母船“白骑士”升空约1小时后，大约飞至15公里的高空，它便释放出不足3吨重的“太空船1号”。飞行员梅尔维接着发动火箭引擎80秒，以时速4，025公里垂直爬升至约50公里高空，这时他必须承受2至3倍的地心吸力。火箭引擎熄灭后宇宙飞船继续攀升至约103公里高空，国际一般公认这个高度已进入太空。

“太空船1号”的设计者是著名的航天器设计家伯特·鲁坦。他也是著名的飞行专家，1986年他驾驶“航行者号”飞机完成了世界上第一次不间断、不加油的环球飞行。在“太空船1号”取得首飞成功后，鲁坦称，研制该项目的主要目的是结束政府对太空探索的垄断，使太空游在普通市民的负担能力之内。许多媒体也乐观地认为，这意味着人类历史上首次完全由私人企业进行的载人太空飞行获得成功，也意味着廉价的太空游也许真的离我们不远了。

揭秘“太空船2号”

“太空船”项目起源于一个设想：用高空飞行的飞机可以发射卫星、飞船进入亚轨道或低轨道。由此设想出发，美国斯凯尔德复合技术公司推出了“太空船”项目：用复合材料制成的一架轻型运输机在高空飞行，将小型飞船发射至亚轨道。“太空船1号”试飞成功后，加速了这一项目的推进。

2008年1月23日，新设计的“太空船2号”出炉，曾设计多架创纪录飞行器的太空极客伯特·鲁坦，在介绍新设计的这艘新太空船时说，它不但比“太空船1号”飞得更高，起飞地点与着陆场的距离也更远。这架太空船的设计轨道高度为160～320千米，几乎可以达到载人飞船的轨道高度。但出于安全考虑，初期只打算飞到100多千米。在这个高度俯瞰大地，已经能看出它是球体的一部分了。

“太空船2号”由英国维珍集团的掌门人理查德·布兰森和缩尺复合体公司联手研制，它们同时也在研发携带乘客的运载火箭。“太空船2号”能搭载2名机组人员与6名乘客，太空船侧面和舱顶各有一面大窗户，便于旅客观赏太空，设计初始希望它成为世界第一艘商用太空飞船。实际上“太空船2号”是一种空射飞行器，大小就像一架轻型飞机，船体长18米。船体尾部有火箭助推装置为挣脱地球引力提供动力。船体两翼设有可移动的、如同翅膀般的稳定鳍，为飞船平添了几分科幻色彩。设计者伯特·鲁坦说，这种设计使飞船更易于操控，着陆时更安全。根据计划，“太空船2号”将飞到海平面以上5万英尺的高度，比一般的客机高2万英尺。“太空船1号”是首架由私人资助建造的载人航天器，“太空船2号”是在“太空船1号”基础上设计的。

电脑动画按实际飞行演示了整个飞行过程：“太空船2号”先由“白骑士2号”挂载飞升至18千米高空，然后被“白骑士2号”像重磅炸弹一样抛下，随即“太空船2号”火箭助推装置点火，急剧跃升，此时乘客们会被安全带牢牢固定在座椅上，穿着类似战斗机飞行员的增压服来抵抗陡增的重力加速度（可能达到5G）。当飞行速度达到音速的3.3倍时，火箭发动机关闭，太空船在惯性作用下继续爬升至110千米，然后开始自由落体。

再次进入大气层阶段，“太空船2号”机翼的后缘及整个垂尾和水平尾翼都会升起，用以产生阻力，在自动控制系统和气动外形的双重作用下，太空船的“气动刹车”会被恰到好处地控制，不会令乘客产生过于不适的超重感。而且，在降落阶段所有座椅都会自动放倒，使乘客背朝降落方向，以进一步减少减速带来的不适。

从火箭发动机关闭到太空船再入大气层，乘客会经历为时4分半钟的失重，届时他们可以松开安全带，在座舱内自由飘浮。“太空船1号”的试飞员布莱恩·本尼将这个过程称为“身体上的美妙体验”。接下来，太空船内的乘客会经历短暂的零重力状态的奇妙体验，并可以俯瞰地球漂亮的弧线美景，最后它像普通飞机一样滑翔降落在机场。

2010年3月22日，“太空船2号”在美国加利福尼亚州沙漠完成了“处女航”，并取得成功。“太空船2号”在母船“白骑士2号”的引带下持续飞行了2小时54分钟，飞行高度大约为1.4万米，随后双双“携手”返回位于洛杉矶北部112公里处的莫哈维太空站。虽然仅仅航行了不足3个小时，但是，对于实现人类遨游太空的梦想来说，却是前进了一大步。

维珍集团旗下推展太空旅游事业的维珍银河航天公司当时表示，“太空船2号”的试飞项目将持续到2011年，2012年将正式开展商业太空旅游。“太空船2号”预计航行时间为2小时30分，在距离地球约60英里的大气层以外体验约4分半钟失重将是其中的重头戏。起初每名乘客一趟的旅费为20万美元，现已攀升到25万美元，目前已经有700多人交了订金。这些客户包括许多名人，如莱昂纳多·迪卡普里奥、拉塞尔·布兰德、凯蒂·佩里和科学家斯蒂芬·霍金等。该公司期望在营运5年后，价格能大幅降低，让太空之旅能够“飞入寻常百姓家”。但由于技术、安全等诸多原因，该项目一再被推延。

挫折与挑战

像所有新技术和新兴行业总是伴随挫折与挑战一样，“太空船2号”试验项目并非一帆风顺。2007年7月，用于推进“太空船2号”的火箭发动机在进行测试时发生爆炸，致使3名工作人员死亡，3人受伤。这是商业太空旅行项目首次遇到在重大挫折，说明从试验测试到实际应用还有很长一段路要走。

总结教训后，“太空船2号”于2010年3月22日在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠上空进行了首次试飞，并获得首飞成功。设计师伯特·鲁坦激动地表示：“这是一个具有里程碑意义的日子！”

随后，“太空船2号” 便转入后续一系列试飞测试。至今，已进行了数十次测试飞行，从总体来看进展比较顺利。然而从中发现的诸多问题，特别是由于发动机的工程设计接连遇挫，导致试飞计划不断受阻，使得整体试验一度延迟，但这并没有阻挡维珍银河航天公司研制商用飞船的信心和步伐。

不幸的是，“太空船2号”在2014年10月31日的试飞测试中失事，2名飞行员一死一重伤。相关视频画面显示，“太空船2号”残骸散落在沙漠上。莫哈韦航空航天港主管斯图尔特·威特说，太空船发射大约50分钟、同母航天器分离几分钟后爆炸。爆炸地点位于洛杉矶市区以北大约193公里、距离太空船发射地莫哈韦航空航天港大约32公里。太空船发射前没发现任何异常。

事发后，美国国家运输安全委员会的调查人员立即抵达事故现场，展开调查。调查的一个潜在重点是“太空船2号”的火箭发动机，因为飞船在本次试飞中首次使用了一种新型燃料。调查尚未明确“太空船2号”失事原因，但发现辅助飞船进入地球大气层的重返系统过早启动。这一系统应在飞船速度为1.4倍音速时打开，但“太空船2号”失事当天，重返系统在飞船速度为1倍音速时即已启动。美国国家运输安全委员会并没有认定，重返系统过早启动为事故原因，要明确这一点，还需要数月调查。

有一点毋庸置疑，“太空船2号”发生事故时，仍处于试飞试验阶段，而并未获得商业运营许可。既然是试飞试验，就必然会存在一定风险。从科学的角度来看，试验失败也是一种正常现象，人类正是在经历无数的失败后才获取了成功的经验。尽管如此，这次事故不可避免地会使维珍集团商业太空旅行计划受到重创，进而导致该项目将无限期延后，同时也意味着维珍集团商业太空旅行计划，必须要面对的由此而带来的严峻挑战。

有关媒体分析认为，私营企业航天飞行接连受挫，也连带让其他商业太空项目蒙上了阴影。除了为国际空间站运送给养外，“鹅座”飞船还搭载了美国华盛顿州私营的行星资源公司一颗试验卫星，原本打算通过空间站上的一个平台发射。这颗试验卫星用于行星资源公司的商业小行星采矿项目，但如今这一项目无疑也受到了影响。

梦想还存在

维珍银河公司曾多次推迟太空游的时间，该公司原计划希望在2015年开始搭载乘客到太空旅游，开启旅游业的新篇章。但10月31日 “太空船2号”这起意外事故无疑给新生的太空旅游业造成毁灭性打击。

华盛顿的国防与太空咨询公司蒂尔集团公司的高级太空分析师和太空研究主管马尔科·卡塞雷斯说：“该事件必然会将维珍银河公司的商业太空游推迟至少两年，甚至更多。”到目前为止，维珍银河公司是新兴太空游行业的领头羊。

维珍航空公司创始人、英国富豪理查德·布兰森在事发当日发布声明说：“这是我经历过最艰难的旅途之一······去太空很难，但是值得。”他于11月1日上午抵达事故地点，与太空船团队和联邦调查人员会晤，并在新闻发布会上表示，将全面查找评估这次事故的真正原因，总结经验教训，不愧对付出生命代价的飞行员，不放弃载人进入太空的梦想。他还说：“如果我们能够克服它，我们将完全确定，这个梦想还存在。”面对人们对于商业太空飞行安全的质疑，布兰森说：“在航空业早期，也发生不少事故，然后航空业变得非常安全。在商业太空旅行初期，也会有事故。我们希望，有朝一日，试飞员可以让人们安全地前往太空。”

一些消极者认为，历史上有许多高技术产业因恶性事件而造成致命打击，有的甚至夭折。1937年5月，满载社会上流人士的“兴登堡”号飞艇在顺利飞越大西洋后却于众目睽睽之下坠毁在美国新泽西州，造成36人罹难。现场的22架电影摄影机把飞艇爆炸燃烧、人群哄散的场面忠实记录下来，以致于这段视频成为日后纪录片用来解说技术灾难的标准案例。这场事故也宣告了大型载人飞艇时代的结束。

2000年7月，“协和”号客机坠毁在巴黎郊外，百名富家子弟命殒蓝天。整个飞机失事过程都被家用摄像机拍摄下来，经过广泛传播，对大众心理产生了严重震撼。尽管此前“协和”号客机拥有极佳的安全记录，而且后来制造商重新改造了机体设计，修补了诸多缺陷。但改进后的“协和”号的上座率一直都严重不足，无法承受亏损的航空公司最终不得不让它在2003年退役。从此天空中再无超音速客机的身影。

然而，更多持积极态度的人认为，尽管新兴的太空游产业最难以承受的是人员伤亡，但也必须要承受新领域发展初期的各种风险，要不然人类就不会进步。对此，美国有线电视新闻网（CNN）报道，100多年前，当人类发明飞机时，一些先驱曾经作出牺牲。最近两次事故也在提醒商业航天领域从业者，他们必须接受风险，必须接受在新领域发展初期，会有人作出牺牲。19世纪90年代，世界航空先驱、德国人奥托·李林塔尔和英国人珀西·皮尔彻都在测试滑翔机时丧命。

事实上，任何失败都不能阻挡人类前进的脚步。就像当年美国先后发生“挑战者号”和“哥伦比亚号”两艘航天飞机灾难后，并没有阻挡美国探索太空的脚步，反而促进美国航天业向更为遥远的太空探索。不仅美国国家航空航天局（NASA）启动了一系列探索火星计划，而且私人探索火星项目也紧随其后。

2013年11月20日，美国亿万富翁丹尼斯·蒂托公布了其筹划的私人火星之旅计划的细节。在这个被命名为“灵感火星”的计划中，两名宇航员将乘坐载人飞船进行一次为期501天的火星之旅，尽管不会登陆火星，但最接近火星表面的时候将只有160公里的距离。按照他的计划，两名宇航员将最早于2017年12月开启探索火星之旅。尽管该计划面临不少挑战，但蒂托对此充满信心。为此，蒂托在美国众议院航空航天小组委员会举行的听证会上就自己的计划作证。他说道：“这将是一次为期501天，路程长达8亿英里的旅程。载人火星之旅已经不再是梦想，完全有机会实现，并且不需要几十年，只要再等待几年。”

太空探索者协会主席、罗马尼亚历史上首位宇航员普鲁纳留·杜米特鲁·道瑞恩曾经这样说过：“人类对未知太空的向往永远不会减弱。”人类在挫折与挑战面前要面临两种选择：一种是退却，一种是继续前行。因为退却是没有希望的，只有知难而进才能找到出路。人类发展史早已证明了这一点。

“太空船2号”失事后，英国维珍银河公司方面称，悲剧不会阻止公司追逐太空梦的脚步，建造第二艘“太空船2号”的计划不会改变。该公司首席执行官乔治·怀特赛兹在接受英国媒体采访时说，一艘新的商业飞船有望于明年投入使用。在后续的采访中，他介绍说，维珍银河一艘在建的商业飞船已经完成了65%建造工作，有望于明年达到预备飞行的状态。也就是说，“第二艘飞船已经接近准备就绪。”对于可能再次面临的失败，布兰森说，没人会低估太空旅行的风险，因为“挑战知识和可能性的极限必然伴随无法避免的风险”。

尽管“太空船2号”事故造成巨大损失，也可能使该项载人旅行计划再度延迟。但可以肯定地说，商业载人太空飞行绝不会因此而止步，反而会促使它向更加安全可靠的方向发展。