亞軌道商業(yè)旅游

程博盧海濤劉琳劉森丁文華（ 北京宇航系統(tǒng)工程研究所 北京航天長(zhǎng)征科技信息研究所 航天東方紅衛(wèi)星有限公司）

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亞軌道商業(yè)旅游

程博1盧海濤2劉琳1劉森3丁文華2
（1 北京宇航系統(tǒng)工程研究所 2 北京航天長(zhǎng)征科技信息研究所 3 航天東方紅衛(wèi)星有限公司）

2001年4月28日，美國(guó)商人丹尼斯·蒂托成為第一個(gè)進(jìn)入“國(guó)際空間站”的太空游客，商業(yè)太空旅游自此開啟。迄今為止，全球共有7人進(jìn)行過(guò)太空旅行。隨著私人資本大力挺進(jìn)太空事業(yè)，太空旅游蓬勃發(fā)展，成為一個(gè)擁有巨大增長(zhǎng)潛力的新興行業(yè)。亞軌道飛行器因其具有飛行高度、技術(shù)難度和飛行費(fèi)用較軌道飛行器低等特點(diǎn)，因此，近些年，許多私營(yíng)公司開始瞄準(zhǔn)亞軌道商業(yè)太空旅游市場(chǎng)，對(duì)亞軌道飛行器進(jìn)行研發(fā)和推廣。

1　國(guó)際亞軌道太空旅游

目前，已開展的太空旅游包括乘坐俄羅斯“聯(lián)盟”（Soyuz）飛船進(jìn)行軌道飛行，在“國(guó)際空間站”停留10天左右，體驗(yàn)短時(shí)失重和置身宇宙遠(yuǎn)眺地球的奇特感覺等。然而高達(dá)2000萬(wàn)～3500萬(wàn)美元的“旅游費(fèi)”，使迄今只有7人享受了自費(fèi)太空旅行。伊朗裔美國(guó)億萬(wàn)女富翁阿努什·安薩里于2006年花費(fèi)大約2000萬(wàn)美元乘“聯(lián)盟”飛船到“國(guó)際空間站”生活了12天，成為第一位太空女游客。

與空間站旅游相比，亞軌道商業(yè)旅游費(fèi)用在10萬(wàn)～35萬(wàn)美元之間，能夠滿足相當(dāng)一部分期待暢游太空游客的需求，成為一些航天大國(guó)相繼開展的新業(yè)務(wù)。

世界第一位太空女游客阿努什·安薩里

亞軌道飛行與軌道飛行的最大區(qū)別在于亞軌道飛行不能環(huán)繞地球1圈，從速度上來(lái)說(shuō)，也就是發(fā)射初始速度達(dá)不到環(huán)繞地球所必須的第一宇宙速度（7.9km/s），所以拋射體在到達(dá)最高點(diǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)）之后，高度就會(huì)一直下降，并且在繞回出發(fā)點(diǎn)之前就會(huì)落地。

20世紀(jì)60年代初，美國(guó)“水星”（Mercury）計(jì)劃的最初幾艘飛船也是進(jìn)行的亞軌道飛行，為后來(lái)的軌道飛行打下了基礎(chǔ)。為了節(jié)約成本、減少發(fā)射時(shí)燃燒的燃料，當(dāng)前太空旅游也瞄準(zhǔn)了亞軌道飛行。

目前，XCOR公司、維珍銀河公司（Virgin Galactic）、太空探索技術(shù)公司（SpaceX）等都在研制亞軌道飛行器，一些公司甚至已經(jīng)預(yù)售太空旅游票。

荷蘭太空旅游公司（SXC）所代理的太空旅行將采用美國(guó)XCOR公司打造的山貓-1和2（Lynx Mark I 和II）新型飛行器。“山貓”能在普通的機(jī)場(chǎng)起降，并且可以一日多飛，其火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作已于2010年5月完成。山貓-1原定于2014年開始首次亞軌道飛行，其飛行高度達(dá)到海拔61km，1人次旅游需花費(fèi)9.5萬(wàn)美元（約合人民幣60萬(wàn)元）。山貓-2原計(jì)劃2015年正式開始商業(yè)飛行，將把游客帶到海拔103km，飛行高度超過(guò)國(guó)際公認(rèn)的太空邊界（100km），乘客們可以從太空俯瞰地球，并體驗(yàn)5min的失重感覺，費(fèi)用為22萬(wàn)美元。目前，該項(xiàng)目還沒有實(shí)施。

美國(guó)XCOR公司的山貓-1飛行器在軌飛行示意圖

英國(guó)維珍銀河公司是維珍集團(tuán)（V i r g i n Group）旗下專門提供亞軌道旅游服務(wù)的公司，擁有太空船-1和2（SpaceShipOne和Two）2種飛行器。太空船-1曾經(jīng)在半個(gè)月內(nèi)完成2次太空之旅，獲得了“安薩里X大獎(jiǎng)”（Ansari X Prize）。太空船-2計(jì)劃比太空船-1體積大1倍，最高可進(jìn)入距地球110km的太空，并可以同時(shí)搭載2名飛行員和6名乘客。這項(xiàng)歷時(shí)2.5h的飛行，將包括大約5min的失重體驗(yàn)，費(fèi)用為20萬(wàn)美元。太空船-2由兩部分組成，分別是白騎士-2（WhiteKnightTwo）運(yùn)載器與太空船-2軌道器，運(yùn)載器搭載軌道器升空，到達(dá)15km高度時(shí)與軌道器分離。軌道器火箭助推裝置點(diǎn)火，繼續(xù)爬升至110km，飛行速度可達(dá)3.3倍音速。目前已有幾百人繳納了定金，報(bào)名的乘客多為富裕的商業(yè)人士，還包括好萊塢明星，而維珍集團(tuán)的老板及其子女將成為太空游的第一批乘客。

俄羅斯的亞軌道商業(yè)旅游M-55高空飛機(jī)

維珍銀河公司的白騎士-2/太空船-2飛行器

除了美國(guó)和英國(guó)私人太空公司研發(fā)亞軌道飛行器外，俄羅斯閃電科研生產(chǎn)聯(lián)合公司和米亞西謝夫設(shè)計(jì)局也在進(jìn)行亞軌道飛行器M-55X的研發(fā)計(jì)劃。該飛行器是在M-55型高空飛機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)的，并采用了研制暴風(fēng)雪號(hào)（Buran）航天飛機(jī)時(shí)所取得的科研成果。M-55X將由高空飛機(jī)和帶有火箭加速器的C-21型亞軌道飛行組件構(gòu)成。C-21型飛行組件位于高空飛機(jī)的背部，飛行組件中可乘坐1名駕駛員和2名游客。當(dāng)高空飛機(jī)背著C-21型飛行組件加速飛至距地面17～19km的高空時(shí)，飛行組件將與高空飛機(jī)分離，隨后啟動(dòng)火箭加速器。飛行組件的起飛質(zhì)量約為3.5t，水平飛行距離約為500km，飛行高度可達(dá)100km，游客可體驗(yàn)到3min的失重感覺。當(dāng)旅行結(jié)束時(shí)，C-21型飛行組件將像飛機(jī)一樣返回著陸。

美國(guó)太空探索技術(shù)公司開展的商業(yè)旅游業(yè)務(wù)，不僅局限于亞軌道商業(yè)旅游，更著眼于太空商業(yè)運(yùn)輸。該公司希望利用可重復(fù)使用的發(fā)射工具，降低人們進(jìn)入太空的成本。

此外，日本也正在開展亞軌道游覽飛機(jī)的研制工作，并著手為提供亞軌道旅游服務(wù)進(jìn)行前期準(zhǔn)備，歐洲航空航天防務(wù)公司［EADS，現(xiàn)已更名為空客防務(wù)與航天公司（Airbus）］也對(duì)外宣稱將提供亞軌道旅游服務(wù)，但是卻遲遲沒有相關(guān)消息曝光。

2　我國(guó)亞軌道商業(yè)旅游開發(fā)思路探討

1990年4月7日，長(zhǎng)征-3火箭將美國(guó)休斯通信公司（Hughes Communications）制造的亞洲衛(wèi)星-1 （AsiaSat-1）準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，中國(guó)航天邁出了進(jìn)軍世界航天市場(chǎng)極其重要的第一步，成為我國(guó)航天商業(yè)發(fā)射的“開篇之作”。此后的幾十年，通過(guò)不斷開拓航天商業(yè)市場(chǎng)，穩(wěn)步推進(jìn)“長(zhǎng)征”系列火箭在國(guó)際商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)中的份額，先后進(jìn)行了30多次國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射及多次國(guó)際搭載服務(wù)。2007 年5月，中國(guó)航天首次以火箭、衛(wèi)星、地面站發(fā)射支持的整體方式，成功發(fā)射了尼日利亞通信衛(wèi)星-1 （NigComSat-1），實(shí)現(xiàn)了整星出口零的突破，也為商業(yè)航天開辟了新的模式。

面對(duì)國(guó)際亞軌道商業(yè)旅游的快速發(fā)展，我國(guó)也應(yīng)積極思考，大膽創(chuàng)新，在繼承商業(yè)發(fā)射服務(wù)已有成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，努力探索軍民融合的新模式，實(shí)現(xiàn)航天技術(shù)開發(fā)的市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型，開辟我國(guó)航天工業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

我國(guó)的亞軌道商業(yè)旅游項(xiàng)目開發(fā)應(yīng)以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)管理體制和運(yùn)行模式為依托，在市場(chǎng)需求的指引下開展技術(shù)開發(fā)和商業(yè)模式探索。項(xiàng)目開發(fā)階段，要有清晰的市場(chǎng)定位和目標(biāo)客戶群，并以目標(biāo)客戶的需求為導(dǎo)向進(jìn)行產(chǎn)品和服務(wù)的開發(fā)。盡管亞軌道旅游屬于商業(yè)項(xiàng)目，但它仍具有航天項(xiàng)目高投入的特點(diǎn)，應(yīng)在完善商業(yè)貸款融資手段的基礎(chǔ)上，拓寬融資渠道，緩解項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)投入壓力。亞軌道商業(yè)旅游項(xiàng)目作為載人航天飛行的一種形式，也具有一定風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)商業(yè)保險(xiǎn)的支持力度，有效釋放項(xiàng)目執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)。在項(xiàng)目研發(fā)和執(zhí)行階段，應(yīng)盡量采用成熟技術(shù)和產(chǎn)品，降低產(chǎn)品和整個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，確保成員安全舒適。產(chǎn)品研發(fā)上應(yīng)采用集約化設(shè)計(jì)，打破單位或部門利益壁壘，同時(shí)加強(qiáng)接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的制定和統(tǒng)一，提升產(chǎn)品化程度。對(duì)于非核心產(chǎn)品應(yīng)采用全球化采購(gòu)，以降低研發(fā)和生產(chǎn)成本。

3　啟示

1）多樣化的金融模式能夠使航天擺脫對(duì)國(guó)家強(qiáng)大支撐的依賴，個(gè)人、私企通過(guò)眾籌模式，或多渠道融資模式成為可能。航天項(xiàng)目是系統(tǒng)性工程，除了吸納相關(guān)人才集智攻關(guān)外，還可以依靠更龐大的網(wǎng)絡(luò)力量實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用。

2）產(chǎn)品的集約化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)以及重復(fù)性使用，能夠從成本上降低對(duì)亞軌道旅游的投入，實(shí)現(xiàn)游客平民化。

3）高可靠性比顛覆性創(chuàng)新更適合載人航天任務(wù)，尤其經(jīng)過(guò)成熟工藝、技術(shù)整合后的創(chuàng)新，能夠降低風(fēng)險(xiǎn)、成本，實(shí)現(xiàn)高收益。

4）高效是航天項(xiàng)目，尤其是面向民眾需求的航天產(chǎn)品所追求的核心，時(shí)效性與成果推廣應(yīng)同步進(jìn)行，及時(shí)滿足用戶需求。

Commercial Suborbital Tourism