进入太空的新方法

去年 10 月，艾伦·尤斯塔斯从新墨西哥州的沙漠升空，只听嗖的一声，安全带轻轻一抖。这位 57 岁的谷歌计算机科学家身着 260 磅重的加压宇航服，独自悬挂在一个薄如干洗袋的聚乙烯气球上。随着气球稳步升空，里面的小氦泡开始膨胀，每上升一英里，气球的形状就会改变一次。起初，它像水母一样柔软而长方形，在空中起伏不定。然后，它变成了柔软的球状泪珠。最后，当尤斯塔斯接近目的地，也就是距离地球表面 25 英里的地方时，它变得非常坚固而圆润，是一个足球场大小的闪闪发光的物体。在他上方是漆黑的太空。在他下方，是长期以来吸引人类来到如此高空的东西：改变灵魂的地球曲率景观。

对大多数人来说，尤斯塔斯的飞行似乎是太空旅行的对立面，自太空时代来临以来，太空旅行就与火箭的轰鸣声同义。维珍银河、XCOR 宇航和蓝色起源是首批竞相将付费客户送往太空边缘的私营公司，它们承诺将为乘客带来宇航员所体验到的那种惊险刺激。但另一场太空竞赛正在形成，其卖点是缓慢而平静。一些初创公司正竞相开拓乘坐巨大气球前往平流层的旅游业务。“气球是一种很棒的起飞装置，”尤斯塔斯说。“你能保持完美的平衡；非常安静；上升时没有任何震动。”到达高空后，乘客将在舒适的加压舱内随风飘荡。几个小时后，他们将在翼形翼伞下滑行返回地球。

“这将成为终极的 Facebook 状态更新：全家人在太空。”

对于一家公司来说，尤斯塔斯的 StratEx 任务是原则的证明——这是平流层气球旅游的“单人版”，泰伯·麦卡勒姆说。他和他的合伙人简·波因特领导了 Paragon 空间开发公司，该公司负责管理尤斯塔斯的飞行计划并建立他的生命支持系统。这对夫妇随后在亚利桑那州图森市创办了 World View Experience 公司，该公司打算成为第一个以每人 7.5 万美元的价格将客户带到 100,000 英尺（19 英里）高空的公司。他们预计首航将于 2017 年进行。

巴塞罗那的 Zero2Infinity 和中国创业公司 Space Vision 也预计在未来几年内推出飞行乘客服务。他们分别以 12.5 万美元和 8 万美元的价格出售机票。这些票价虽然很高，但与维珍银河亚轨道太空飞机的 25 万美元座位费或 Space Adventures 为为期一周的国际空间站之旅收取的 5000 万美元经纪人费相比，还是算不上什么。

总而言之，气球可以提供更具包容性的太空旅游形式。“升空和返回的过程都非常缓慢、平稳，你可以在太空中待上几个小时，”麦卡勒姆说。由于没有起飞和降落时的重力，飞行对健康的影响很小。晕动症不太可能成为问题。情侣们可以在近太空结婚，或者庆祝祖父母的生日。World View 已经开始收取 7,500 美元的定金，以确保未来航班的座位。“我们已经有家庭报名购买整个太空舱，”麦卡勒姆说。“你可以带上你的父母和孩子。这将是终极的 Facebook 状态更新：全家在太空。”

2002 年，也就是 Scaled Composites 赢得 1000 万美元的 Ansari XPRIZE 私人太空飞行奖的两年前，Zero2Infinity 创始人 José Mariano López-Urdiales 为研究生院撰写了一篇论文，题为“气球在未来太空旅游发展中的作用”。在论文中，他计算出平流层气球飞行可能是一个每年 100 亿美元的产业。López-Urdiales 指出，将游客送往如此高空所需的大部分技术（气球、氦气燃料、加压舱）都已得到充分验证。而且，气球飞行成本相对低廉，易于采购。

相比之下，火箭飞行既昂贵又困难。去年秋天，维珍银河公司的太空船二号在莫哈韦沙漠上空爆炸，一名试飞员丧生，这让公众再次深刻地意识到了这一点。“当你点燃一枚火箭时，可能会发生 10,000 种情况，其中只有一种是好的，”前 NASA 宇航员、最近签约担任 Zero2Infinity 顾问的迈克尔·洛佩兹-阿莱格里亚 (Michael López-Alegria) 说。他说，使用气球，“你的速度不会那么快，不会飞得那么高，也不会向系统投入那么多能量。”

维珍银河计划飞到近 33 万英尺的高空——刚好超过被广泛认为是太空门槛的 62 英里，而气球的最高高度将刚好超过 10 万英尺。两者之间的差异并没有看上去那么大。“在那个高度，你脚下有 99% 的大气层，”前航天飞机指挥官、现任 World View 飞行运营总监的马克·凯利 (Mark Kelly) 说道。“你基本上处于真空中。你处于漆黑的太空中。”他同意洛佩斯-阿莱格里亚的观点，认为气球的风险较小。“如果你能把人们带到那个有利位置的过程变得简单，”他说，“至少从理论上讲，你可以做得更安全。”

气球的简单特性一直备受青睐。事实上，它们曾为第一次太空竞赛提供动力。1931 年，奥古斯特·皮卡尔和保罗·基普弗乘坐气球在加压舱内升至平流层，1931 年 8 月的《大众科学》杂志将这一壮举描述为“超越小说的冒险”。我们当时写道：“十七个小时后，在被认为已经死亡之后，他们从 52,000 多英尺（近十英里）的高度安全返回，打破了所有飞机高度记录。” 20 世纪 50 年代，新的记录不断被创造和打破。然后在 1960 年，美国空军上尉乔·基廷格升至 102,800 英尺。他的记录保持了 52 年——直到 2012 年 10 月，奥地利跳伞者菲利克斯·鲍姆加特纳升至 128,100 英尺。两年后，尤斯塔斯超越了鲍姆加特纳的里程碑，达到了 135,890 英尺。

和之前的基廷格和鲍姆加特纳一样，尤斯塔斯在平流层短暂漂浮，欣赏着他称之为“绝妙”的景色。他现在回忆道：“看着光线穿过大气层的不同层次，真是太美了。”然后尤斯塔斯释放了气球，只穿着宇航服就落回地球。他的身体速度达到了每小时 822 英里，超过了音速，然后大气层变厚，降落伞打开，减缓了他的下降速度。为了成功引领一种新的气球旅游形式，公司必须想办法让顾客不仅能飞上去，还能降落下来。

乘坐热气球升空到平流层将分为三个阶段：升空、愉快的高空巡航和返回地球。第一阶段应该很简单。World View 计划在其商业飞行中使用直径超过 400 英尺的热气球，与搭载尤斯塔斯的那只热气球大小相同。（虽然它将拖着一个 9,000 磅重的旅游舱，但热气球不需要升到那么高。）由于 StratEx 任务，World View 的团队已经练习过如何发射它。

Zero2Infinity 一直在发射无人气球，以测试两种不同的商业项目：平流层旅游和商业卫星传送系统。该公司还设计了一种甜甜圈形状的飞行器，计划将其用于这两种用途。用于载客的版本名为 Bloon，可容纳两名飞行员和四名乘客。该公司迄今已制造了一个只有该尺寸一半的原型，并用它将一个小型人形机器人送入近太空。（“在过去，它会是一只狗或一只猴子，”López-Urdiales 说。）该机器人配备了摄像头和传感器，帮助 Zero2Infinity 的工程师了解乘客的体验。当机器人透过环绕外墙的窗户看时，反光会破坏视野。因此，窗户的位置可能会发生变化，López-Urdiales 说。

World View 设想了一个长方形的太空舱，两侧都有观察窗。它大约有一辆小型 Winnebago 的大小，可容纳六名乘客、一名飞行员和一名机组人员。乘客在起飞和降落时需要系好安全带，但大部分时间将是一次轻松的航行，就像一艘小船在微风中滑过湖面。虽然 100,000 英尺的高空风速可以达到每小时 130 英里，但这种高速是无法察觉的。这是因为地球作为唯一的参考点，看起来几乎不动。麦卡勒姆说，太空舱将设有一间酒吧和一间浴室，机组人员将兼任调酒师和导游。

麦卡勒姆和洛佩斯-乌迪亚莱斯都认为，热气球旅游应该在整个飞行过程中提供舒适的环境。“我们的目标是不接受任何培训，也不穿太空服，”麦卡勒姆说。“这与商业航班非常相似，你只需要接受简报，然后就可以出发了。”但在加压舱外，环境是致命的。暴露在热气球中意味着几乎立即死亡。因此，公司必须决定如何在紧急情况下平衡舒适度和安全性。

麦卡勒姆表示，太空舱内将设有一间酒吧和一间浴室，机组人员将兼任调酒师和导游。

“飞行员至少应该穿着宇航服，”阿特·汤普森说，他的航天公司 Sage Cheshire 制造了将鲍姆加特纳送上平流层的加压太空舱。“如果飞船出现问题，你希望飞行员能够控制它。”汤普森说，最聪明的策略可能是说服游客也穿上宇航服。当然，宇航服需要训练，看起来像宇航员可能不如能够轻松地喝鸡尾酒或在 10 万英尺的高空牵着孩子的手那么有吸引力。目前，这些公司似乎只是指望他们在检测到问题时能够让太空舱降落——不需要笨拙的服装或自由落体技巧。

旅程的第三阶段，即返回，将是最困难的。因此，World View 目前主要致力于改进将太空舱送回地球的翼伞。“我们希望有足够的横向航程，以便能够飞到飞机跑道并平稳降落在预定位置，”MacCallum 说。“从 10 万英尺的高空做到这一点从未实现过。”由于该高度的空气非常稀薄，许多人怀疑这是否可行。但该公司目前已三次从 10 万英尺高空试飞无人翼伞，每次的有效载荷约为 100 磅。今年夏天，他们计划将试飞次数提高 10 倍，在美国西南部上空测试 GPS 导航系统，载荷为 1,000 磅。“假设一切顺利，到今年年底，我们将使用 9,000 磅的太空舱和同样大的翼伞进行全尺寸试飞，”MacCallum 说。

Zero2Infinity 即将于今年进行的飞行任务的一个重点是测试高速遥测链路，该链路将从太空舱向下传送实时视频。该公司的另一个部门专注于开发巨大的翼伞，可作为传统飞机的救援系统。López-Urdiales 表示，虽然它们比最终用于旅游太空舱的翼伞大得多，但该技术的两种应用可以加速开发，同时降低风险和成本。

在旅游旅行中，翼伞至少会部分由飞行员操纵，因此两家公司都需要进行载人试飞。其中一些试飞员可能是前 NASA 宇航员。凯利说，像他一样驾驶过航天飞机的人不会从零开始。航天飞机也是一架无动力下降的滑翔机。与翼伞和太空舱类似，它遇到的阻力与它能产生的升力相比很大。为了训练，凯利今年夏天会花时间跳出飞机，学习驾驶小型翼伞。虽然他负责组建一支 World View 飞行员团队，但他预计自己将至少完成一些早期的载人试飞，并在首次商业平流层旅行中担任飞行员。

凯利表示，World View 的愿景简单易懂——至少与火箭飞行相比——这正是吸引他参与该项目的原因。潜在的游客也会因为同样的原因被吸引，希望体验到同样的回报。在第一次进入太空之前，凯利确信最了不起的事情是在零重力下漂浮。“事实并非如此，”他现在说道。“最大的收获是用自己的眼睛观察这颗行星——一个圆球漂浮在宇宙中。”

人生旅程

太空旅游将提供不同的体验，具体取决于机票价格以及你的冒险喜好。以下是两种体验。

平流层气球

1. 黎明前几个小时，你登上太空舱。巨大的聚乙烯气球高耸入云，将带你进入平流层。你选择座位，但这其实并不重要——所有座位都可以旋转，让你 360 度俯瞰。在飞行员（一位前宇航员）进行了五分钟的简报后，飞船开始上升。

2. 上升过程缓慢而稳定，平均速度约为每小时 11 英里。你几乎感觉不到它。随着气球内的氦气膨胀，气球的形状从细长的泪滴变成了紧绷的圆形物体。一个半小时后，气球到达 100,000 英尺。你可以自由走动、使用洗手间或喝一杯鸡尾酒。

3. 飞机在这个高度飘浮。它的运动很平稳；飞行员称之为“航行”。他们指出了星座和行星。很快，日出开始，照亮了 19 英里以下大峡谷蜿蜒的伤痕。飞行员描述了他第一次体验所谓的总览效应，即凝视地球时情绪视角的转变。你拿出手机拍了一张照片，一张来自平流层的自拍照。

4. 两小时后，飞行员放出气球内的氦气，开始下降。然后他释放气球，让舱体悬挂在 100 英尺宽的滑翔伞上。它开始定向滑翔。风将气球推向数百英里，返回时大部分距离将由翼伞完成。飞行员的注意力集中在飞行上 — 这是他训练过的旅行的一部分。这种感觉就像坐在一架小型、完全无声的飞机上。俯冲下降用时不到一小时，起飞四到五个小时后即可将您送达机场。

火箭动力飞机

1. 你被固定在 Lynx 亚轨道太空飞机的乘客座位上，距离起飞还有几秒钟。你通过了体检，并接受了两天的培训，学习了一些技巧，比如浅呼吸以应对重力。虽然机舱是加压的，但你还是穿着加压服作为备用。空中交通管制人员通过你头盔里的无线电发话。“允许起飞。三……二……一。点火。”

2. 飞机尾部的四个火箭助推器点火，飞船轰鸣着驶离跑道。60 秒后，您将以超音速飞行，尽管从驾驶舱内部看不出具体速度。您只知道自己在飞得很快。当 Lynx 的机头升起时，您的身体向后倾斜，以 75 度角冲过大气层。高度计指向 330,000 英尺，地球表面渐渐消失。

3. 然后，突然间，只剩下你、飞行员和漆黑的太空。重力似乎不再牵引你的手臂，你可以看到地球曲率之外的远处。你没有重量。飞行员调整助推器让你保持在轨道上，但这是你欣赏美景的时候了。

4. 大约五分钟后，你开始下降。重力再次出现，比以前更强。重返大气层迅速而艰难。在重力最大时，你会感受到四倍重力的压力。当 Lynx 进入大气层时，重力逐渐减小，很快你就到了巡航高度。现在，这艘航天器感觉更像一架商用飞机，当你进行最后的接近时，起落架会放下。经过 30 分钟的飞行，你降落在原地，回到出发点。

本文最初发表于《大众科学》杂志 2015 年 8 月号，标题为“希望你在这里”。