亞軌道飛行器有啥好處?7月20日，美國藍色起源公司的“新謝潑德”飛行器搭載着4名乘客發射升空，由運載火箭送至距地面約100千米處的地球亞軌道；7月16日，由中國航天科技集團有限公司一院研制的亞軌道重複使用演示驗證項目運載器圓滿完成了首飛任務；7月11日，英國維珍銀河公司創始人和團隊乘坐亞軌道飛行器“聯合号太空船二号”升空，接下來我們就來聊聊關于亞軌道飛行器有啥好處?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

亞軌道飛行器有啥好處

7月20日，美國藍色起源公司的“新謝潑德”飛行器搭載着4名乘客發射升空，由運載火箭送至距地面約100千米處的地球亞軌道；7月16日，由中國航天科技集團有限公司一院研制的亞軌道重複使用演示驗證項目運載器圓滿完成了首飛任務；7月11日，英國維珍銀河公司創始人和團隊乘坐亞軌道飛行器“聯合号太空船二号”升空。

短時間内，“亞軌道飛行”概念數次進入公衆視野，引發好奇猜測：究竟什麼是“亞軌道”？亞軌道飛行有何應用前景？中國此次發射的“可重複使用運載器”又是什麼，和國外飛行器有何區别？針對這些疑問，記者采訪了北京大學地球與空間科學學院教授焦維新。

新京報：什麼是“亞軌道”？亞軌道飛行和軌道飛行的區别在哪兒？

焦維新：我們知道，“軌道飛行”是指飛行器的速度達到了第一宇宙速度，即每秒7.9千米，能夠環繞地球做勻速圓周運動。相比之下，“亞軌道飛行”是指飛行器的速度沒有達到第一宇宙速度，不能做繞地運動，但是飛行高度達到了“卡門線”。

那什麼是“卡門線”呢？

一般來說，當飛行高度比較低的時候，大氣層密度會比較大，這樣一個很小的速度就能産生很大的升力。但随着高度升高，氣體密度降低，空氣推升力變小，想要有足夠推力，飛行器就要有更大速度。

西奧多·馮·卡門是一名匈牙利裔美國航天工程學家，他首次計算出，到了海拔高度100千米以上，飛行器如果想獲得足夠的升力來支撐自身重量，所需的速度就要接近第一宇宙速度。因此人們将“高度100千米”命名為“卡門線”，作為航天和航空的分界線，國際航空聯合會将這條線定為大氣層和太空的界線。

卡門線100千米的高度就是我們常說的亞軌道高度，如果飛行器的高度超出了幾千米到十幾千米，也基本可被視作處于亞軌道。

由于沒有達到繞地運行速度，所以亞軌道飛行的軌迹呈抛物線，到達一定高度後返回地球。

新京報：什麼是“可重複使用運載器”？

焦維新：“可重複使用運載器”是指利用自身動力攜帶人員或有效載荷進入預定軌道，并可從軌道返回地面，可以多次重複使用的航天運輸工具。

從不同角度來看，可重複使用運載器有很多種分類，比如按照重複使用的比例，分為部分重複使用和完全重複使用，美國的“獵鷹9号”火箭屬于部分重複使用，英國的“雲霄塔”空天飛機屬于完全重複使用；按照主動力形式，分為火箭動力和吸氣式組合動力；按起降方式，分為垂直起飛、水平降落和水平起降。

可重複使用運載器研制的終極目标，是能像飛機一樣水平起降、可單級入軌的空天飛機。

新京報：可重複使用運載器和航天飛機有什麼區别？這次英國和美國先後發射的飛行器是否也屬于可重複使用運載器？

焦維新：航天飛機是可重複使用運載器的其中一種。

從技術實現方面來看，航天飛機發射是搭乘運載火箭進行發射，發射出去的是運載火箭，返回的時候是航天飛機。但由于航天飛機的主發動機是一次性的，所以更細緻劃分的話，航天飛機屬于部分可重複使用運載器。

這次美國藍色起源公司發射的“新謝潑德”飛行器，和之前英國維珍銀河公司發射的太空船二号也都屬于可重複使用運載器，不過兩者發射的技術路線不一樣。

英國的太空船二号是先由“白騎士二号”雙體機搭載，飛行至高空被釋放，随後太空船二号依靠自身動力，垂直上升至距離地面約86千米的最高點。

美國的“新謝潑德”飛行器是由運載火箭直接發射升空，在大約76千米的高度，飛行器與運載火箭分離，繼續向上飛行，越過“卡門線”到達107千米的高度。降落過程依靠降落傘的緩沖返回地面，整個飛行過程持續了大約10分鐘。

關于中國之前成功發射的亞軌道重複使用演示驗證項目運載器具體是什麼樣子、什麼結構以及經曆了怎樣的飛行過程，官方沒有透露，目前還無從得知。

新京報：亞軌道可重複使用運載器未來有哪些應用前景？

焦維新：目前可以預想到的是，亞軌道旅遊離我們越來越近了。從長遠來講，随着未來技術發展，如果亞軌道運載器的推力更大、可承載的重量更大且飛行時間進一步延長，或許可以做到亞軌道載客的洲際飛行。

至于很多文章裡提到的信息收集、情報偵察等用途，目前隻是停留在設想和理論上，實際應用還要考慮飛行距離、飛行成本等多方面因素。

另外還想補充說明一下，這次英國維珍銀河公司的太空船二号到達了距離地面86千米的高度，因為沒到100千米的卡門線，嚴格意義來講還未到達亞軌道。

新京報記者 馮雅君

編輯 樊一婧 校對 李立軍

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