未來太空旅行的想象圖。圖片來源：Interesting Engineering網站

科技日報記者?張佳欣

乘飛機從英國倫敦到澳大利亞悉尼大約需要22小時，如果不是直飛航班的話，中途還會在另一個國家停留一段時間。

據英國《泰晤士報》報道，由英國民航局資助，倫敦國王學院和英國皇家空軍聯(lián)合開展的一項最新研究表明，在不久的將來，這段旅程時間將大大縮短。該研究強調，商業(yè)亞軌道太空飛行現在可用于旅游和科學研究，并有望最終發(fā)展為極快的點對點旅行，例如，倫敦到悉尼只需不到兩小時。

外媒報道稱，很多人認為，亞軌道飛行或將在未來10年內得到推廣。屆時，乘客在起飛和降落期間將面臨數倍于自己體重的超重現象，而飛行中的零重力意味著他們必須全程系好安全帶。

什么是亞軌道飛行？

2018年，英國私人太空公司維珍銀河飛船第一次到達太空邊緣，那時，亞軌道飛行這個詞就已為人熟知。

2021年，美國亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝佐斯乘坐由藍色起源公司打造的“新謝潑德號”火箭升空，也經歷了大約4分鐘亞軌道旅行中的失重。

但亞軌道飛行到底意味著什么呢？

國際宇航聯(lián)空間運輸委員會副主席楊宇光在接受科技日報記者采訪時介紹道：“所謂的亞軌道飛行，指的是最高飛行超過了卡門線，也就是距離地面大約100公里，但是由于近地點不夠高，沒有形成環(huán)繞地球飛行的軌跡的飛行狀態(tài)。”

楊宇光表示，亞軌道飛行的軌跡和軌道飛行一樣都是橢圓，比如洲際彈道導彈，發(fā)射時最快加速到每秒7公里，隨后依靠慣性繼續(xù)飛行并落到目的地，其彈道就是一條近地點高度小于0的橢圓。

英國廣播公司刊文稱，亞軌道飛行相當于是一次太空飛行，飛船到達大氣外層空間，但速度卻不足以讓其停留在太空。

如果航天器以每小時17500英里（約29000公里）的速度運行，它就可以像衛(wèi)星一樣進入軌道圍繞地球運行，但低于這一速度的任何物體都將返回地球。

亞軌道飛行有哪些風險？

發(fā)表在《航空航天醫(yī)學與人體效能》的研究探尋了亞軌道旅行對健康的影響。研究表明，大多數人都能應對亞軌道太空飛行的超重現象，但可能存在潛在的生理反應問題。

這項研究使用人體離心機來模擬高加速度對24名不同年齡健康個體的影響，參與者表現出心率、血壓和心排血量的動態(tài)變化，并且具有低氧血癥，即血液中氧氣含量低。還有一名參與者抱怨曾短暫失去知覺。研究指出，如果發(fā)射期間將座椅向后傾斜，亞軌道飛行的影響會略微降低，但在允許任何人登機前，還需要進行更多的醫(yī)學研究，例如，患有某些疾病的人可能因為健康原因而無法旅行。

據蘇格蘭《國民報》報道，倫敦國王學院航空生理學講師羅斯·波洛克博士表示，亞軌道飛行的體驗與正常飛行完全不同。亞軌道飛行有兩種類型。一種是從地面垂直發(fā)射，另一種是火箭飛行，航天器連接到作為載機的飛機底部，并在高空釋放。

波洛克說，在垂直發(fā)射過程中，乘客會從胸部到背部感受到超重，“就像你在汽車里加速非常快時的感受一樣”，但加速度會大得多，大約是地球重力的2到4倍，持續(xù)兩分鐘，這會讓人感到呼吸困難，但對于大多數人來說仍然可以忍受。

對于一些人來說，第二種類型的發(fā)射，即從高空的航天飛機發(fā)射的影響會更大。波洛克稱，在這種發(fā)射方式中，人不僅會感到從胸部到背部的超重，也會感到從頭到腳方向上有超重（就像快速噴氣式飛機的飛行員經歷的那樣），它的峰值將是地球重力的3.5到4倍。

這種加速會導致視覺變化，很多人會失去一些周邊視力，或者出現研究人員所說的灰化，即視覺開始失去顏色。幸運的是，這些變化非常短，只有幾秒鐘，一旦加速度開始下降，視覺就會完全恢復，不會產生持久影響。

楊宇光告訴記者，如果過載小的話，比較浪費能量。例如，同樣達到每秒7公里的速度，同樣射程飛1萬多公里，如果加速得越快，則越節(jié)省能量。

“亞軌道飛行的起飛和降落階段會有較大的過載。但加速過快帶來一個問題，一般人可能難以承受。”楊宇光說。

能否重塑航空旅游業(yè)？

隨著太空旅游的興起，越來越多的技術解決方案可以顯著減少長途旅行的時間，從而徹底改變航空業(yè)。未來，亞軌道飛行是否能重塑航空旅游業(yè)？

楊宇光表示，還有很多障礙需要解決。除了會對人造成一些不適的生理反應，亞軌道飛行也會對環(huán)境造成負面影響。

北方天空研究公司的研究人員認為，一次亞軌道太空旅游飛行，持續(xù)大約一個半小時，但由于要加速到每秒7公里以上，其產生的碳排放遠遠高于普通飛機。

在廣泛應用之前，亞軌道飛行還面臨著成本高昂的問題。目前，商業(yè)亞軌道飛行要花費一大筆錢。例如，維珍銀河提供的亞軌道飛行目前每個座位的價格超過35萬英鎊。

此外，當前的飛行基礎設施容量選擇有限。目前的商業(yè)亞軌道航天器只能進行短途飛行，搭載6人的飛行時間不超過10到15分鐘。要想將其作為普通民眾的一種交通工具，需要大幅升級航天器，提高發(fā)射能力和大幅降低成本。