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  • 历史悠久的维珍银河飞行提醒我们“太空”仅仅是一个概念

    维珍银河把它的“太空船二号”商业航天器送入太空,对于私人航空公司来说是历史性的第一次。但是,在最高高度51.4英里(82.68公里)的情况下,这架太空飞机比卡尔曼线低了(国际公认的将大气层和太空分开的边界)10.6 英里 (17.32 公里)。提出一个无法避免的问题:到底什么才是太空呢?

    历史悠久的维珍银河飞行提醒我们“太空”仅仅是一个概念

    在我们挑剔维珍银河的成就之前,让我们先赞赏一下它应得的功劳。

    经过14年的发展和2014年试飞员死亡的悲惨挫折,维珍银河终于到达了太空,或者至少达到了它对太空的比较认可的定义。

    据维珍银河的声明,今天早些时候在加利福尼亚的莫哈韦沙漠上空,维珍银河的太空船二号——“VSS 团结号”达到了51.4英里(82.68千米)的最高点。

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    这是维珍银河公司制造的运载工具的首次太空飞行,并且,有点儿令人惊讶的是,这是自2011年上一次太空飞行任务以来在美国土地上进行的首次载人航天飞行。并且,因为NASA(美国国家航空和航天局)的飞行机会计划牵涉其中(四个空间科学和技术试验是令人憎恶的),这是维珍银河公司的首次创收飞行。

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    图解:VSS 团结号 图源:wikipedia

    航天器“白骑士二号”于美国东部时间上午10:11左右在约8.1英里(13.1公里)的高空释放。亚轨道飞行器从母舰上脱离后,其火箭发动机总共运转了60s,达到了3.9马赫的最高速度。地球上的任务管理员用“团结号,欢迎来到太空”来祝贺飞行员们。从团结号拍的照片展示了太空的黑暗和地球明显的曲率。

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    图解:白骑士二号 图源:virgingalactic

    利用它先进的“羽化”结构,运载器在重新进入大气层的过程中达到了2.5马赫的速度。和羽毛球类似,它的尾翼呈特定的角度来产生牵引力。美国东部时间11点11分,随着运载器在维珍银河的莫哈韦航空和太空港完成一个安全的着陆,任务结束了。

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    图解:加上羽毛结构后的新太空飞船 图源:virgingalactic

    由于这一成就,团结号的飞行员,马克•弗格(Forger)斯塔基(Stucky)和弗雷德里克(Frederick)“ CJ”斯特洛克(CJ)Sturckow

    现在已经根据NASA和美国军方认可的标准成为正式的宇航员。

    对于维珍银河的创始人理查德布兰森爵士来说,这是他等了很久的一刻。

    “当我站在一个真正杰出的群体中,我们的眼睛望向星星时,我们看到我们最大的梦想和迄今为止最艰难的挑战实现了。”他在一份声明中说,“这是一种难以形容的感觉:对即将到来的事物的喜悦,慰藉,兴奋和期待。”

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    但是VSS 团结号真正到达太空了吗?这要看你问谁了。

    在美国,联邦航空管理局(FAA)认可了距地球50英里(80公里)处的边界。正如今天的维珍银河新闻稿所指出的那样,美国联邦航空局(FAA)现在将向飞行员斯塔基(Stucky)和斯图克(Sturckow)授予美国联邦航空局(FAA)商业宇航员机翼徽章,并在华盛顿举行的颁奖典礼上向他们颁奖。这条50英里的分界线也得到了美国政府机构的认可,例如NASA(美国国家航空和航天局)和美国军方。这条分界线从某种意义上来说有些随意,但它位于大气中层和热层之间——是大气层的某种边界线。

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    图解:商业宇航员机翼徽章 图源:wikipedia

    但是也有卡尔曼线,将太空认为是距地球62英里高(100公里)的起点。这条分界线已经被国际航空联合会认可——个有意思的从事航空航天的国际标准组织 。卡尔曼线是安萨里X大奖赛认可的边界,2004年由美国缩尺复合体公司的太空船一号赢得。在这条边界线上,靠近热层的底部,大气是如此稀薄,以至于航空飞行原理不再适用,处于该高度的运载器必须比轨道速度移动得更快才能达到升力。国际航空联合会航天记录委员会(ICARE)这样描述:

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    图解:卡尔曼线 图源:wikipedia

    在航空学中,越来越高的水平飞行意味着要应对越来越稀薄的大气,因此需要越来越高的速度来使飞行器受空气动力的控制。实际上,这种速度是如此之大,以至于在某个高度上,它可以和这个高度的圆形轨道速度接近甚至比它更大(即不再需要升力,因为离心力接管了;因此,空气动力飞行毫无意义)。相反地,在航空学中,较低速度的轨道飞行导致遇到更稠密的大气以至于如果没有明显的向前的推力,使轨道绕地球转几圈是不可能的(因此,使自由落体或轨道运行的概念毫无意义)。

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    图解:空气动力飞行原理 图源:wilipedia

    这条边界线计算得出十分接近100公里标记,因此就是在此处设置卡尔曼线。

    更为复杂的是,哈佛-史密松天体物理中心的天体物理学家乔纳森·麦克道尔的重新计算表明,卡尔曼线实际上离地球近12英里(20公里)。 如果麦克道尔的计算结果被接受,这条边界线将则边界将要近50英里(80公里)左右,这将令人满意地接近FAA认可的边界。

    人类的期望也需要被考虑。对于未来的太空游客来说,如果他们的愿望得不到满足,这些界限可能就毫无意义。这些飞行是亚轨道的,比如说,航天器几乎没有时间在太空度过,并且乘客没有机会在太空中微重力地漂浮。对于未来的太空船二号的乘客们,他们将不得不对“太空”的超凡景象和技术定义感到满足。

    无论如何,维珍银河要去那50英里的边界。

    “我们现在将继续进行飞行测试计划的其余部分,火箭发动机将燃烧更长时间,并且VSS团结号仍然飞得更快更高来给成千上万的私人宇航员一个给我们和地球和宇宙关系的全新的行星视角的体验。”

    布兰森说。“这是重大的一天,我为我们的团队共同开辟了宇宙探索的新篇章感到无比自豪。”

    维珍银河尚未宣布太空船二号的商业飞行日期,但今天的发射朝着这个方向迈出了重要的一步。迄今为止,已经有六百多人登记,为一个去太空的机会花费了25万美元的门票或者诸如此类。

    参考资料

    1.WJ百科全书

    2.天文学名词

    3. gizmodo- George Dvorsky-张玉兔

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