新谢泼德试飞，距太空游又近一步

文/李宇飞

美国东部时间2019年5月2日上午，亚马逊创始人杰夫·贝索斯创办的蓝色起源公司第十一次试飞新谢泼德亚轨道火箭并取得成功。在这次试飞中，火箭和乘员舱在升空大约10分钟后安全降落在蓝色起源公司位于得克萨斯州西部的设施中。新谢泼德火箭系统达到距地面约105公里的高度，超过了公认的大气层边界。“新谢泼德”的此次发射依然没有搭载任何人类乘客。

虽然迄今为止还没有人乘坐过新谢泼德火箭系统，但它已经搭载进行了许多次研究实验。在本次发射中，新谢泼德火箭携带了38个有效载荷进入太空。其中9个有效载荷是通过美国宇航局的飞行机会计划协调的，该计划旨在帮助研究人员找到在适当环境下开展太空实验的方法。

本次发射搭载的有效载荷包括在失重状态下进行3D打印的实验载荷，测试尘埃在微重力下行为的试验设备，治疗零重力条件下发生的肺萎陷的新医疗技术演示设备，以及一项由阿拉巴马州高中学生设计的测试微重力温度波动的实验设备。甚至还有两个艺术方面的项目，计划使用零重力作为创作艺术的媒介。

▲新谢泼德火箭点火起飞

可以说，“新谢泼德”是蓝色起源公司目前最拿得出手的东西。通过“新谢泼德”的试飞，蓝色起源成功吸引了大量公众的注意，兜售着各种远期愿景。“新谢泼德”试飞为蓝色起源撑起了一片广阔的航天版图。

蓝色起源的太空之旅

蓝色起源公司与SpaceX公司一样，都是在2000年后创建的私营航天企业，也是这个领域的领头企业之一，总部位于美国西北部的华盛顿州，公司测试和发射场地则设在美国西南部得克萨斯州的荒原之中。公司的名字之所以叫“蓝色起源”，意为“蓝色星球地球是生命的起源地”。这家公司从贝索斯创立之初，就定位为一家开发太空旅游业的公司，让普通人，而不仅是航天员，感受到进入太空的美妙感觉。

蓝色起源公司为未来太空游客准备的新谢泼德火箭是一种可重复使用的火箭。该火箭以第一位进入太空的美国人阿兰·谢泼德(Alan Shepard)命名。1961年5月5日，阿兰·谢泼德搭乘“自由7号”飞船进入太空。但与此前一个月苏联航天员尤里·加加林所进行的真正环绕地球的轨道飞行不同，阿兰·谢泼德只按照抛物线飞行了15分钟，飞行高度最高只达到大约187公里。这种亚轨道飞行的情况刚好与蓝色起源公司新谢泼德号火箭将太空旅游乘客送往亚轨道高度的功能和目标相类似。

▲准备发射的新谢泼德火箭

▲新谢泼德火箭

▲蓝色起源公司的新谢泼德火箭发射升空

在新谢泼德火箭的顶部是可以搭乘6名乘客的乘客舱。整个飞行过程全部通过地面控制，不需要在火箭上设飞行员。在一次典型的太空之旅中，新谢泼德火箭首先从得克萨斯州的发射场垂直起飞，加速到三倍音速穿越大气层。当火箭到达地球上空100公里，即被视为外太空与地球大气层的界线——卡门线，跨越边界进入太空时，新谢泼德火箭与乘客舱分离。在这之后，乘客舱将以抛物线的轨迹飞行，然后利用降落伞降低降落速度，在靠近沙漠的地面上着陆。而火箭则会再次点燃BE-3发动机，展开着陆支架，在混凝土着陆台上垂直降落。所有的火箭和乘客舱都可以不断重复使用。

蓝色起源公司推出的整段太空旅程，从登机到返回地面，整个过程大约为 40 分钟，而真正从起飞到降落的飞行过程大约需要11分钟。乘客舱中没有设置卫生间和呕吐袋，因为这样长度的旅行时间，完全可以利用上人类呕吐所具有的延迟效应。

整个太空旅游的飞行时间虽然短暂，但对乘员舱内的乘客而言将是一段紧张而刺激的旅程。在火箭发射过程中，乘客坐在倾斜角为70度的座椅上，可以体验到火箭加速所带来的非常大的超重体验。火箭与乘客舱分离后，还可以让游客体会到大约4分钟的失重时间。此时，乘客可以解开将自己固定在座位上的安全带，在乘客舱内自由漂浮。乘客舱内配有扶手而且墙壁柔软，可以确保当乘客失重在舱内胡乱漂浮时，不会受到磕碰伤害。乘客舱有近六扇高度超过1米的巨大观察窗，窗户面积超过了乘客舱表面的三分之一。这样开阔的视野，可以保证每一位乘客的良好体验，让乘客们在太空停留的时候，有更多的观察角度，观察到地球在宇宙黑暗背景下美丽的弧度。体验过失重漂浮之后，乘客们将由地面指挥中心引导回到座位上，开始感受乘客舱由于受到大气阻力，降落回地面时产生的高达五倍地球重力的加速度。

▲乘客舱内景

▲打开降落伞着陆的乘客舱

以往的10次测试飞行

到目前为止，蓝色起源已经成功进行了11次测试飞行。其中多次使用了假人，用于调试人在飞行时候的相关状态。蓝色起源成功完成了逃逸试验，即测试当上升的火箭发生爆炸后，相关逃逸救生系统能够及时可靠地启动工作。逃逸试验已经证明，即使在紧急情况下蓝色起源也能保证太空旅游乘客的安全。

第一次试飞：2015年4月29日。

第一代新谢泼德火箭首次飞行，抵达93.5公里高度，飞船安全分离并使用降落伞返回地面，但是火箭在尝试返回时坠毁。

第二次试飞：2015年11月23日。

新研制的第二代新谢泼德火箭第一次飞行，抵达100.5公里高度，成为人类历史上首个抵达太空并安全返回的可重复使用火箭。之后，火箭与飞船均安全返回。

第三次试飞：2016年1月22日。

第二次成功实现火箭飞船回收，飞行高度101.7公里。这次使用的是第二次试飞任务中使用过的同一枚火箭。

第四次试飞：2016年4月2日。

第三次成功实现火箭飞船回收，飞行高度103.4公里。这次使用的火箭依旧是上次任务中使用的同一枚火箭，这是这枚火箭的第三次飞行。

第五次试飞：2016年6月19日。

第四次成功实现火箭飞船回收，飞行高度101公里。本次任务期间进行了乘客舱降落伞故障实验。一般情况下，乘客舱在高空与火箭分离后会打开3个大型降落伞缓缓下降，但这次工程师们故意只打开两个，结果证明即便只开两个伞，乘客舱仍然能安全着陆，验证了设计的鲁棒性。

第六次试飞：2016年10月5日。

▲新谢泼德火箭返回着陆

▲乘客舱着陆瞬间

▲着陆的乘客舱，可以看到巨大的舷窗

这是第二代新谢泼德火箭的最后一次飞行，也是它的第五次重复使用。本次任务与前几次有很大不同。火箭在上升飞行期间，乘客舱在跨声速条件下启动发动机与火箭脱离，模拟发射阶段遇到危险时，乘客舱紧急逃离以确保太空旅客安全逃逸的过程。试验取得成功，乘客舱与火箭均安全返回。

第七次试飞：2017年12月12日。

这是最新研制的第三代新谢泼德火箭的第一次飞行。这枚新火箭主要提升了维护便捷度与热防护功能，能够更快地重复使用。与它搭配的是全新研制的第二代乘客舱。这种新飞船相比之前的一代，最大的不同在于它加装了窗户。在以前的飞船上，窗户是画上去的，并不是真的窗子。乘客舱的窗子奇大无比，有1.1米高，0.73米宽，蓝色起源公司称之为“太空里最大的窗户”。这次测试期间，还搭载了一个假人，用于测试太空旅客在飞行全过程中将要经历的各项参数。这个假人被叫做“天行者”，一听就知道取名字的人是个星战迷。

第八次试飞：2018年4月29日。

乘客舱依然搭载测试用假人，这也是该假人第二次乘坐“新谢泼德”旅行。此外，飞行器还携带了美国宇航局和其他商业公司的科研载荷。

第九次试飞：2018年7月18日。

这次飞行任务主要是进行“高空逃逸发动机试验”。该试验是为了确保乘客在飞行过程中遇到任何问题，都能从火箭上逃脱。在这个位于火箭顶部的乘客舱里，有蓝色起源公司的测试假人，以及来自美国宇航局、公司和大学的有效载荷。这次逃逸试验是在太空中进行的，乘客舱被推进到了近120公里的高度。在试验中，当乘客舱从火箭上被抛起时，测试假人经历了大约10倍的重力。这次试飞还将来自公司员工的物品送上了太空。作为蓝色起源公司内部“Fly My Stuff”项目的一部分，该项目将把员工的物品送入太空，然后再将它们归还给员工，给员工留下公司发展的纪念品。

▲蓝色起源公司的徽标，上面用拉丁文写着：“Gradatim Ferociter”，意为“步步为营，勇往直前”

第十次试飞：2019年1月23日。

乘客舱上面载有美国宇航局通过飞行机会计划资助的8个科学实验项目，包括用于研究地球电磁场，使用声波测量燃料水平，以及保持紧密包装的电子设备冷却方法的实验。

▲正在使用反推发动机返回降落场地的新谢泼德火箭

稳扎稳打的未来计划

蓝色起源的产品研发采用增量式方法，每个发展步骤都建立在其先前工作的基础上。公司的座右铭是“Gradatim Ferociter”，拉丁文的意思是“步步为营，勇往直前”。到目前为止，第一批测试乘客将于何时乘坐火箭系统进入太空还没有一个确切的时间表，该公司还没有开始向客户销售进入太空的门票。

本次发射的火箭是新谢泼德火箭系统的第三次迭代，而该公司已经开发出第四代的火箭系统，用于将首批乘客送入太空。据蓝色起源网站称，该火箭系统预计将在今年某个时候发射，但具体时间仍不清楚。公司首席执行官鲍勃·史密斯曾经公开发文表示虽然公司现在消耗很大，但是也只有在确保安全的情况下，才会实施载人太空的旅游。

尽管蓝色起源太空之旅的成本还没有公布，但是考虑到蓝色起源打造可负担太空旅行的长期目标，以及参考其他航天公司推出的类似服务的价格，预计蓝色起源的太空旅行不会超过 25 万美元，但这也超出大多数普通人的预算。

对于太空旅行的定价，贝索斯表示，“顾客的需求或许会极大地影响定价”。此外为了让更多人能够享受到太空飞行带来的愉悦，贝索斯表示会考虑通过一些抽奖活动给获奖者赠送一张免费机票的提议。

太空旅行所获得的收入将帮助蓝色起源继续实现其它的星际梦想，比如向地球轨道发射卫星以及登陆月球等太空任务。此外贝索斯每年也会出售价值约 10 亿美元亚马逊股票，为蓝色起源提供资金。