太空旅游

太空旅游是用于娱乐,休闲或商业目的的太空旅行。 有几种不同类型的太空旅游,包括轨道,亚轨道和月球空间旅游。 迄今为止,轨道太空旅游仅由俄罗斯航天局进行。 继续努力开发亚轨道太空旅游车。 这是由Blue Origin和Virgin Galactic等航空航天公司完成的。 此外,SpaceX(一家航空航天制造商)于2017年宣布,计划于2018年在其Dragon V2航天器上发送两名太空游客进行月球自由返回轨道。该飞船将由猎鹰重型火箭发射。 然而,2018年2月宣布不再计划。

在2001年至2009年期间,太空探险公司在俄罗斯联盟号宇宙飞船上向国际空间站提供的航班宣传价格在2000万至4000万美元之间。 在此期间,7名太空游客进行了8次太空飞行。 一些太空游客与第三方签订了合同,在轨道上进行某些研究活动。

由于国际空间站工作人员规模的增加,俄罗斯在2010年停止了轨道太空旅游,使用本来可以出售给支付航天参与者的探险队员的座位。 轨道旅游航班将于2015年恢复,但计划中的航班无限期推迟,自2009年以来均未发生。

作为“旅游”的替代术语,商业航天联合会等一些组织使用“个人太空飞行”这一术语。 空间公民项目使用“公民空间探索”一词。

概念

飞行轨道和亚轨道
传统上,认为在太空停留需要超过100千米的高度(卡曼线)。 在这个高度,气氛非常稀疏,几乎没有反对任何阻力。 这个高度可以作为轨道或亚轨道飞行的一部分达到。 在轨道飞行中,航天器的水平速度(与地球表面相切)超过每秒7.7公里并允许它保持在轨道上。 作为需要更少能量的亚轨道飞行的一部分,该装置更像是一架飞机/滑翔机,其水平速度低于最低轨道速度,并且一旦重力使得攀爬过程中的爬升速度无效,就会回落到地球上。它飞行的动力阶段。 几分钟后,飞机自由落体,乘客体验失重。 当飞机失去高度时,大气层变厚,阻力增加; 飞机开始减速,失重消失。

亚轨道飞行的技术挑战
为了达到高于100公里的高度,太空飞机必须能够将自己推进到没有足够氧气供给喷气发动机的高度。 必须使用燃烧机载氧化剂和燃料的火箭发动机。 然而,这种类型的装置在商业活动中使用既复杂又危险,必须以可接受的速率降低乘客的风险。 Scaled Composites选择了一种基于混合驱动的聚丁二烯(来自乳胶)和二氧化氮(来自笑气),这是许多空间机构用于火箭发动机的强大推进剂。 亚轨道飞行的另一个重要挑战是返回大气层。 当空间平面落回地面时,它首先穿过低密度的大气层。 出于质量上的原因,Scaled Composites的飞机在达到最高海拔时的水平速度几乎为零。 因此,空气动力学支撑在其坠落开始时非常低,并且必须求助于特定的机翼配置来管理该飞行阶段。

前体
苏联太空计划积极扩大宇航员的数量。 苏联国际宇宙计划包括从华沙条约成员国(捷克斯洛伐克,波兰,东德,保加利亚,匈牙利,罗马尼亚)和后来苏联盟国(古巴,蒙古,越南)和不结盟国家(印度,叙利亚,阿富汗)。 大多数这些宇航员接受了完整的任务训练,并被视为平等,但通常比苏联宇航员的航班更短。 欧洲航天局(ESA)也利用了该计划。

美国航天飞机计划包括有效载荷专家职位,通常由管理该任务特定有效载荷的公司或机构的代表填补。 这些有效载荷专家没有接受与专业NASA宇航员相同的训练,也没有受到NASA的雇用。 1983年,来自ESA的Ulf Merbold和麻省理工学院的Byron Lichtenberg(工程师和空军战斗机飞行员)是第一个乘坐航天飞机的有效载荷专家,执行STS-9任务。

1984年,查尔斯·D·沃克成为第一位飞行的非政府宇航员,他的雇主麦克唐纳道格拉斯为他的航班支付了40,000美元。 美国宇航局也渴望向国会赞助商证明其能力。 在20世纪70年代,Shuttle主承包商罗克韦尔国际公司研究了一个价值2亿至3亿美元的可移动客舱,该客舱可以装入Shuttle的货舱。 机舱最多可搭载74名乘客进入轨道长达三天。 Space Habitation Design Associates于1983年提出了一个可容纳72名乘客的小屋。 乘客分为六个部分,每个部分都有窗户和自己的装载坡道,座椅采用不同的配置,用于发射和着陆。 另一项建议是基于Spacelab居住模块,除了驾驶舱区域之外,还在有效载荷舱中提供了32个座位。 1985年向国家空间学会提交的一份报告指出,虽然没有政府补贴,但每名乘客在机舱内飞行游客的费用将达到150万至150万美元,但在15年内,每年有30,000人每人需要支付25,000美元,用于在新航天器上飞行。 该报告还预测了30年内飞往月球轨道的飞行以及50年内对月球表面的访问。

随着航天飞机计划在20世纪80年代初扩大,NASA开始了一项太空飞行参与者计划,允许没有科学或政府角色的公民飞行。 Christa McAuliffe于1985年7月被11,400名申请人选为第一位太空教师。 1,700申请了太空记者计划。 考虑到太空艺术家计划,美国宇航局预计,在麦考利夫飞行后,每年有两到三名平民乘坐飞机。 在McAuliffe于1986年1月在Challenger灾难中丧生之后,这些计划被取消了。 McAuliffe的支持者Barbara Morgan最终于1998年被雇用为一名职业宇航员,并作为任务专家乘坐STS-118飞行。:84-85第二个太空记者计划,其中NASA绿灯点亮Miles O’Brien计划于2003年宣布在航天飞机上飞行。该计划在STS-107哥伦比亚灾难之后被取消,随后在退役航天飞机之前强调完成国际空间站。

随着俄罗斯后Perestroika经济的现实,其航天工业尤其缺乏现金。 东京广播公司(TBS)提出支付其中一位记者乘坐飞机的费用。 Toyohiro Akiyama于1990年与第八名船员一起飞往Mir,并在一周后与第七名船员一起返回。 成本估算从1000万美元到3700万美元不等。 秋山从轨道进行了每日电视广播,并为俄罗斯和日本公司进行了科学实验。 然而,由于航班的费用由他的雇主支付,秋山可以被视为商务旅行者而不是旅游者。

1991年,英国化学家海伦·沙曼(Helen Sharman)从13,000名申请人中脱颖而出,成为第一位太空英国人。 该计划被称为朱诺项目,是苏联和一些英国公司之间的合作安排。 Juno联合财团未能筹集所需资金,该计划几乎被取消。 据报道,为了国际关系的利益,米哈伊尔·戈尔巴乔夫下令以苏联的代价行事,但在没有西方承保的情况下,原始计划中的实验代替了较便宜的实验。 沙曼乘坐联盟号TM-12飞往米尔并返回联盟号TM-11。

轨道太空旅游
20世纪90年代末,当时负责空间站的私人企业MirCorp开始寻找潜在的太空游客前往和平号,以抵消部分维修费用。 Dennis Tito是美国商人和前JPL科学家,成为他们的第一位候选人。 当决定离开米尔的轨道时,尽管遭到美国宇航局高级人员的强烈反对,但是通过MirCorp和美国太空探险有限公司之间的交易,铁托设法将他的行程改为国际空间站(ISS)。 从国际空间站探险队开始,美国宇航局表示它对太空客人不感兴趣。 尽管如此,丹尼斯·蒂托于2001年4月28日访问了国际空间站,并停留了七天,成为第一个“付费”太空游客。 2002年,他被南非电脑百万富翁马克·沙特尔沃思跟踪。 第三个是2005年的格雷戈里奥尔森,他是一名科学家,他的公司生产专业的高灵敏度相机。 奥尔森计划利用他在国际空间站的时间进行一些实验,部分是为了测试他公司的产品。 奥尔森计划早些时候的飞行,但由于健康原因不得不取消。 2001年6月26日举行的众议院空间和航空科学委员会小组委员会揭示了美国宇航局对支付希望前往国际空间站的太空游客的态度转变。 听证会的目的是“审查在太空中飞行非专业宇航员的问题和机会,支持新生太空旅游业的适当政府角色,航天飞机和空间站的使用,太空游客的安全和培训标准,以及太空旅游的潜在商业市场“。 小组委员会的报告有兴趣评估Dennis Tito的广泛培训以及他作为非专业宇航员在太空的经验。

到2007年,太空旅游被认为是商业太空飞行中最早出现的市场之一.11但是,到2018年,这个私人交易市场出现的速度非常缓慢,商业太空飞行频繁仍在发展中。

Space Adventures是唯一一家将付费乘客送往太空的公司。 Space Adventures与俄罗斯联邦联邦航天局和火箭与太空公司Energia合作,为所有世界上第一批私人太空探险者提供了便利。 前三名参与者为国际空间站的10天访问支付了超过2000万美元。

2003年2月,哥伦比亚号航天飞机在重返地球大气层时解体,机上7名宇航员全部遇难。 在这场灾难之后,俄罗斯联盟号计划的太空旅游暂时搁置,因为联盟号车辆成为国际空间站唯一可用的运输工具。 2005年7月26日,发现号航天飞机(任务STS-114)标志着航天飞机返回太空。 因此,2006年恢复了太空旅游。 2006年9月18日,一名名叫Anousheh Ansari的伊朗美国女商人成为第四位太空游客(Soyuz TMA-9)。)2007年4月7日,匈牙利血统的美国商人Charles Simonyi加入了他们的行列(Soyuz TMA-10) )。 西蒙尼成为第一位重复太空游客,再次支付费用于2009年3月至4月乘坐联盟TMA-14飞行。加拿大人盖拉贝尔特于2009年9月成为下一个乘坐联盟TMA-16的太空游客。 英国歌手莎拉布莱曼发起了计划(耗资5200万美元)并于2015年初参加初步培训,预计将于2015年9月飞行(并在轨道上演出),但在2015年5月,她无限期推迟了计划。

拟议的轨道企业
波音正在建造CST-100 Starliner太空舱,作为CCDev计划的一部分,并打算飞行游客。 CST-100计划由Atlas V火箭发射。
太空探险有限公司宣布他们正在研究DSE-Alpha,这是一项环绕月球的任务,每位乘客的价格为100,000,000美元。
已经提出了几个使用空间站作为酒店的计划:

美国汽车旅馆大亨罗伯特比奇洛(Robert Bigelow)从美国国家航空航天局(NASA)抛弃的Transhab计划中获得了充气太空栖息地的设计。 他的公司Bigelow Aerospace已经推出了两个首个可充气的栖息地模块。 第一个名为Genesis I,于2006年7月12日启动。第二个测试模块Genesis II于2007年6月28日启动。截至2017年12月,两个Genesis栖息地仍在轨道上.BA 330,一个可扩展的居住模块,330立方米的内部空间,在瓦肯火箭上发射合同,火箭是唯一正在开发中具有足够性能和足够大的有效载荷整流罩的火箭。 它旨在将其提升到低月球轨道,以便在2022年底之前充当月球仓库。
2004年,Bigelow Aerospace建立了一项名为America’s Space Prize的竞赛,该奖项为第一家美国公司提供了5000万美元的奖金,用于制造可重复使用的航天器,能够将乘客运送到Nautilus空间站。 该奖项于2010年1月到期,没有任何人认真努力赢得它。
太空岛集团已制定太空岛项目计划,并计划到2020年在其“太空岛”上安置2万人,每十年人数翻倍。

亚轨道太空旅游
目前还没有亚轨道太空旅游,但由于预计会更便宜,许多公司将其视为赚钱的主张。 大多数人提出的车辆使亚轨道飞行达到100-160公里(62-99英里)的高度。 乘客将体验三到六分钟的失重,一个无闪烁的星空的视野,以及下面弯曲的地球的远景。 预计每位乘客的费用约为20万美元。

项目
Blue Origin正在开发New Shepard可重复使用的亚轨道发射系统,专门用于短期太空旅游。
2004年10月4日,由Scaled Composites公司的Burt Rutan设计的SpaceShipOne赢得了10,000,000美元的X奖,该奖项旨在由第一家私人公司赢得,该公司可以在两年内达到并超过100公里(62英里)的高度周。 海拔高度超出了Kármán线,即任意定义的空间边界。 第一次飞行是迈克尔梅尔维尔于2004年6月21日飞行到100公里(62英里)的高度,使他成为第一个商业宇航员。 获奖的航班由Brian Binnie驾驶,飞行高度为112.0公里(69.6英里),打破了X-15的纪录。
以理查德布兰森爵士维珍集团为首的维珍银河公司希望成为第一批为付费乘客提供定期亚轨道太空飞行的航天飞机,搭载五艘SpaceShip二级太空飞机。 这些太空飞机中的第一架VSS Enterprise计划于2015年春季开始首次商业飞行,门票的售价为20万美元(之后上调至250,000美元)。 然而,当企业在2014年10月的试飞期间在莫哈韦沙漠分手时,该公司遭受了相当大的挫折。事故发生前已售出700多张门票。 第二个太空飞机VSS Unity已开始测试。
XCOR Aerospace正在开发一种名为Lynx的亚轨道车辆,直到2016年5月停止开发.Lynx将在火箭动力下从跑道起飞。 与SpaceShipOne和SpaceShipTwo不同,Lynx不需要母舰。 Lynx专为快速周转而设计,每天最多可飞行四次。 由于飞行速度快,Lynx的座位比SpaceShipTwo少,每次飞行只携带一名飞行员和一名太空飞行参与者。 XCOR期望在2015年推出第一款Lynx原型并开始飞行测试,但截至2017年底,XCOR无法完成原型开发并申请破产。
太空公民,以前是太空教师项目,是美国火箭学院的一个项目。 太空公民将公民科学与公民太空探索相结合。 目标是飞行公民科学实验和公民探险家(自由旅行),他们将担任亚轨道太空任务的有效载荷操作员。 到2012年,太空公民已经与XCOR航空航天公司签订了10项亚轨道飞行合同,预计未来将从XCOR和其他亚轨道太空飞行器获得额外的航班。 2012年,太空公民报告称他们已开始培训三名公民宇航员候选人,并将在未来12至14个月内选出7名候选人。
Space Expedition公司正准备将Lynx用于库拉索岛哈托机场的商业航班“SpaceExpeditionCuraçao”,并计划于2014年开始商业航班。每架费用为95,000美元。
Armadillo Aerospace正在开发一种名为Hyperion的双座垂直起飞和着陆(VTOL)火箭,该火箭将由Space Adventures销售。 Hyperion使用与Gemini胶囊形状相似的胶囊。 根据犰狳航空航天公司在2012年2月举行的下一代亚轨道研究人员会议上所做的评论,该车将使用降落伞进行下降,但可能会使用倒车进行最后着陆。犰狳航空航天公司的资产被出售给Exos Aerospace,而SARGE仍在继续目前尚不清楚Hyperion是否仍处于开发阶段。
EADS Astrium是欧洲航空航天巨头EADS的子公司,于2007年6月13日宣布其太空旅游项目。

农历太空旅游
2017年2月,埃隆马斯克宣布,SpaceX已经收到两个人的大量存款,用于使用自由返回轨迹进行月球环路飞行,这可能会在2018年底发生。马斯克说,任务的费用将是“ 2017年2月,Elon Musk宣布猎鹰重型火箭将不会用于飞行任务,可能放弃了SpaceX 2018年的月球旅游任务计划,相当于“向宇航员派遣国际空间站,2017年约7000万美元。”

企业和提供商
无限制的市场领导者目前是Space Adventures公司。 作为服务提供商,该公司已经能够为所有七位太空游客提供经纪服务。 实际飞行由俄罗斯航天局在联盟号宇宙飞船上进行。 在十年结束之前俄罗斯公司希望RKK Energia与Space Adventures合作,绕地球月球提供改装的联盟号飞船,价值1.5亿美元。 该项目名为DSE-Alpha。 船员应该由一名专业的俄罗斯宇航员和两名游客组成; 根据RKK Energija的说法,单一游客的飞行不会有利可图。 与两名潜在游客签订的合同已经签订。

英国企业家理查德布兰森的维珍银河公司是专门为太空旅游而建立的。 根据自己的数据,该公司已经拥有7,000名潜在客户,飞行费用约为20万美元,预订量超过500。 布兰森宣布,从2008年开始,基于SpaceShipOne的技术提供进入太空定期航班和演出,但他的努力已经落后多年。

EADS的子公司Astrium Space Transportation自2006年起,开发了一架类似公务机的太空船,将在100公里高度带来一名飞行员和四名乘客。 飞行本身应该需要大约两个小时,几分钟失重。 Astrium预计,在获得融资后约七年内,首批商业航班将可能实现。 批评者指责EADS从竞争对手Rocketplane Limited,Inc。复制了Rocketplane概念。这是在2007年底建造的基于Learjet的非常类似的航天器,但此后陷入财务困境。

Bigelow Aerospace公司致力于太空酒店的开发。 与此同时,人们将自己视为地球轨道研究空间的提供者。 目前计划在2020年建造一个名为Bigelow Commercial Space Station的站点,该站点由可部署的模块组成,总容量超过600m³。 第一颗名为Genesis 1的测试卫星于2006年7月12日发射,BEAM模块目前正在国际空间站进行测试。

其他为太空游客提供旅行的公司是Blue Origin,SpaceX,Orbital和SpaceDev。

太空酒店
亚轨道甚至轨道飞行从他们的出生开始是一个非常短的旅行,他们可以花费他们想要做的便宜。 留在太空将使他们变得更加愉快。

自20世纪90年代以来,甚至在有几个项目将酒店放置在太空之前,尽管其中大多数都是简单的概念构思,设计和艺术考虑因素。 但是在2006年6月12日,Bigelow Aerospace公司将Geminis I模块放入西伯利亚的轨道。

Geminis I是一个3×2.4米的充气模块,由碳纤维组成,可抵抗微陨石和空间碎片的冲击。 该公司将测试该模块,如果它符合其中的预期,它将在2006年秋季将第二个模块送入轨道。

如果太空旅馆已经完工,那么在公司计算的轨道停留费用可能在500万到1000万美元之间,与国际空间站的旅行相比,减少了50%到75%。 15

2017年12月,俄罗斯联邦航天局Roskosmos宣布计划在国际空间站上建造一个新模块,该模块是一个豪华太空旅馆。 该模块将包含四个容量为2立方米的私人房间,配备9英寸窗户,以及两个浴室和健身房,并将为其访客提供互联网连接。 两周的住宿费用将为4000万美元,可以扩展到一个月,还包括另外2000万美元的太空行走选择。 16

甚至更远
太阳系在投机领域比在可能性方面投入更多,可以为太空旅游提供丰富的机会,只要有一天的发动机可以缩短旅行时间并降低成本。 这些发动机至多仍然是实验性的,例如离子发动机,或者被丢弃,例如二十世纪五十年代被遗弃的Orion项目,或者甚至仅仅是概念性的,例如Daedalus项目或Bussard冲压发动机。 17

对于几个太空探测器的发现,这些是可以允许我们的行星系统的一些展示和活动:18

火星
攀登奥林巴斯蒙斯。
进行峡谷下降,其高度比火星上的科罗拉多峡谷高几倍,或经过其中一个陨石坑,也可在短时间内长距离运行。

木星
从其中一个卫星中考虑大红斑。
执行峡谷下降,其高度比欧洲的科罗拉多峡谷(月亮)高几倍。

土星
由于大气密度和低重力,只能在泰坦上挥动双臂飞行。
在泰坦上用喷气滑雪板浏览液态天然气湖泊。
从外面的任何一个卫星中考虑地球的环,在内部,土星的大小可能使它变得不愉快。 3

海王星
在Triton进行沟壑的极端下降,其中水产生陆地熔岩的影响,太阳加热表面以产生液态氢的间歇泉。
考虑月亮被太阳照射时出现的几公里高度的液氮喷流。

合法性
根据1967年签署的“外层空间条约”,发射运营商的国籍和发射场的位置决定了哪个国家应对发射造成的任何损害负责。

在月球上发现宝贵资源后,私营公司开始制定提取资源的方法。 “外层空间条约”第二条规定,“外层空间,包括月球和其他天体,不受主权要求,使用或占用,或任何其他手段的国家侵占”。 但是,国家有权自由探索月球,所收集的任何资源在返回时都是该国的财产。

美国
2005年12月,美国政府发布了一套拟议的太空旅游规则。 这些包括筛查程序和紧急情况培训,但不包括健康要求。

根据现行的美国法律,任何提议从美国土地上运送亚轨道火箭的乘客的公司必须获得美国联邦航空管理局商业空间运输办公室(FAA / AST)的许可。 许可程序的重点是公共安全和财产安全,详情见“联邦法规”第14章第III章。 这符合国会于2004年通过的“商业空间发射修正案”。

2010年3月,新墨西哥州立法机构通过了“航天信息同意法”。 SICA为在个人意外伤害或死亡的情况下提供私人太空飞行的公司提供法律保护。 参与者签署知情同意豁免,规定航天运营人不能对“由于太空飞行活动的固有风险造成的参与者死亡”负责。 但是,在重大过失或故意不当行为的情况下,运营商不在承保范围内。

对太空旅游的态度
一项基于网络的调查显示,超过70%的受访者希望在太空中不到或等于2周; 此外,88%的人想要太空行走(其中只有14%的人会以50%的溢价来做),21%的人想要一个酒店或空间站。

这个概念遭到了一些人的批评,包括政治家,尤其是欧洲委员会副主席GünterVerheugen,他谈到了EADS Astrium太空旅游项目:“这只是针对超级富豪的,这违背了我的社会信念。 ”。

环境影响
2010年发表在“地球物理研究快报”上的一项研究表明,对日益增长的商业太空飞行业可能会加速全球变暖的担忧。 该研究由美国宇航局和航空航天公司资助,模拟了1000个亚轨道发射混合火箭从单一地点的影响,计算出这将向平流层释放总共600吨黑碳。 他们发现,所得到的烟灰颗粒层保持相对局部化,只有20%的碳偏向南半球,从而产生强烈的半球形不对称性。 这种不平衡会导致热带和亚热带地区的温度降低约0.4°C(0.72°F),而两极的温度会升高0.2到1°C(0.36和1.80°F)。 臭氧层也将受到影响,热带地区的臭氧覆盖率下降1.7%,极地地区上升5-6%。 研究人员强调,这些结果不应被视为“对特定火箭类型的特定发射速率的气候响应的精确预测”,而是作为大气层对商业空间大规模破坏的敏感性的证明。旅游业可以带来。

教育和宣传
已经成立了几个组织来促进太空旅游业,包括太空旅游协会,太空未来和HobbySpace。 UniGalactic Space Travel Magazine是一份双月刊教育出版物,涵盖SpaceX,Orbital Sciences,Virgin Galactic等公司以及NASA等组织的太空旅游和太空探索发展。

太空旅游课程目前在纽约罗切斯特理工学院和日本庆应大学讲授。

经济潜力
联邦航空管理局2010年的一份名为“2009年美国商业空间运输对美国经济的影响”的报告引用了航空航天和技术咨询公司Futron的研究,该报告预测太空旅游可能成为一个20年内市场数十亿美元。 此外,自Dennis Tito前往国际空间站近二十年后,八名私人公民已支付了2000万美元的费用前往太空。 Space Adventures表示,这个数字到2020年可能会增加十五倍。这些数字不包括维珍银河等其他私人空间机构,截至2014年已售出约700张门票,每张价格为200,000美元或250,000美元,已接受超过80美元百万存款。