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新型亚轨道航天器引发科学狂热

蓝色起源公司的戈达德飞行器由亚马逊公司的杰夫·贝佐斯资助,是该公司新谢泼德亚轨道计划的第一个开发飞行器。

人们对能够服务于科学和教育市场的新一批商业亚轨道宇宙飞船的期望越来越高。这些可重复使用的火箭推进飞船预计将提供快速、常规和负担得起的太空边缘通道,以及搭载研究和教育船员的能力。

Armadillo Aerospace、Blue Origin、Masten Space Systems、Virgin Galactic以及XCOR Aerospace等集团正在开发一些“现款携带”亚轨道飞行器。

在亚轨道太空之旅变得普遍之前,飞行器制造商仍然面临着严格的调整时间表、飞行安全障碍,以及各自飞行器的广泛试运行。

但上个月,约250名科学家、教育工作者和亚轨道火箭飞行器制造商在科罗拉多州博尔德市举行会议,讨论下一代亚轨道研究人员会议期间,当亚轨道旅行成为常规时,所提供的诱人科学机会。

吸引人的地方是什么

会议对研究人员的吸引力在于评估亚轨道飞行器的使用情况,以进行各种高海拔科学研究,包括获得三到四分钟的微重力进行实验、发现和测试。

在地球上空62英里(100公里)的亚轨道飞行可以服务于许多学科,如天文学、生命科学、微重力物理学,或者垂直于一个鲜为人知的被称为“无知圈”的大气区域

美国国家航空航天局副局长Lori Garver表示,政府热衷于刺激亚轨道市场,将其视为轨道飞行的桥梁。

为此,Garver指出,航天局正在寻求国会在其2011财年预算中批准在五年内为美国国家航空航天局的商业可重复使用亚轨道研究(CRuSR)项目提供7500万美元的计划资金。

Garver说:“亚轨道使我们走上了一条可持续的、循序渐进的道路,建设一个向低成本进入轨道发展的行业。”“对于我们的国家和经济来说,我们真的处于一种令人兴奋的新能力的风口浪尖。”

华盛顿特区NASA总部商业空间高级顾问兼CRuSR项目执行官查尔斯·米勒告诉《太空网》:“工业界将选择设计要点。其中一些会成功,一些会失败。随着时间的推移,它在加速国家创新方面非常出色。”

米勒表示,美国国家航空航天局CRuSR计划的支持类似于政府在20世纪20年代成为航空邮件递送的主要租户客户。他说,这种关系帮助该行业完成了商业案例并筹集了私人资本。

米勒继续说道:“我们在商业亚轨道研究中也看到了同样的情况。”他建议,“美国国家航空航天局将成为早期客户”,其他联邦机构、大学和私营行业也将成为客户。

飞行速率:仍有待证明亚轨道飞行器的飞行速率还有待证明。这些飞船的快速周转是实现有人驾驶和无人驾驶船只在亚轨道高度反复逗留的盈利潜力的核心。

正如加利福尼亚州莫哈韦Masten Space Systems的一份讲义所指出的那样:“可重复使用的运载火箭——只需加油即可!”该公司表示,它打算在今年晚些时候开始前体飞行,在测试计划中驾驶无人驾驶的可重复使用飞行器飞行22英里(36公里)。去年10月,这家总部位于加利福尼亚州的公司在美国国家航空航天局的一场竞赛中赢得了100万美元,该竞赛旨在建造模仿月球着陆器的可重复使用的火箭动力飞行器。

会议科学组织委员会主席、位于博尔德的西南研究所空间科学与工程部副总裁Alan Stern表示,从科学角度来看,要想让科学故事结束,飞行率必须很高。

Stern也是商业太空飞行联合会亚轨道应用研究小组主席,也是美国国家航空航天局前科学副局长。他呼吁人们注意这样一个事实,即乘客亚轨道飞行将是一项有风险的业务。

Stern补充道:“风险对科学家和教育工作者来说并不新鲜。”他说:“科学家冒着生命危险去海底、山顶和地球两极。科学家和教育工作者在太空探索中丧生。”他指出,1986年挑战者号航天飞机机组人员不幸遇难,其中包括美国选定的太空教师克里斯塔·麦考利夫。

但美国联邦航空管理局负责商业太空运输的副局长乔治·尼尔德建议,安全也是关键。

尼尔德指出:“尽管我很希望,但安全并不是绝对的。”“每当火箭发射时,不幸总是不请自来的。”

尼尔德建议,安全是一种心态——一种职业紧张,对于所有参与提供火箭之旅的人来说,他们必须时刻保持警惕。他说,他们必须下定决心“这次、下次、一直做对”。

创业方法在上个月底由著名的国家研究委员会发布的一份题为《振兴美国国家航空航天局的亚轨道计划:推进科学、推动创新和发展劳动力》的报告中,人们重点关注了在重复航行中向太空边缘咆哮的倡议。

美国国家航空航天局的亚轨道计划使用飞机、气球和火箭进行研究。上月末发布的报告称,它使气候科学和天体物理学等领域的前沿研究成为可能,对开发技术和培训人员至关重要。

来自蓝丝带专家委员会的NRC建议指出:“美国国家航空航天局应继续监测商业亚轨道空间的发展。尽管商业开发商向委员会表示,他们不需要美国国家航空和宇宙航行局的资金来实现他们的商业目标,但这种创业方式为低成本快速进入太空提供了一系列机会,这可能有利于美国国家航空局和其他联邦机构。”

美国国家航空航天局埃姆斯研究中心主任Pete Worden说,一项似乎与亚轨道飞行器完美匹配的科学追求是超高层大气研究。他说,这个区域对气球来说太高了,对卫星来说太低了,对重复探测的火箭来说太贵了。

沃登指出,关于这个经常被称为“无知圈”的高层大气区域的信息很少。他说,从全球各个航天港发射的亚轨道飞行器可以对该地区进行采样。

沃登说:“有证据表明,存在一些非常复杂的耦合机制,特别是高层大气中太阳紫外线通量的变化和地面气候的变化。我们不知道这是怎么回事。”

沃登指出,再加上该地区很可能存在生命的研究组合。他说:“如果你在地球大气层的这些高层区域有生命,这就开始告诉我们可以在其他地方寻找什么”,比如金星或火星高层大气中的生命。

沃登总结道:“这些东西加起来就是世界级的重要研究。”

LeonardDavid已经报道航天工业超过50年了。他曾任美国国家航天学会《广告Astra》和《太空世界》杂志的主编,自1999年以来一直为太空网撰稿。


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