未来太空旅行的想象图。图片来源：Interesting Engineering网站

科技日报记者 张佳欣

乘飞机从英国伦敦到澳大利亚悉尼大约需要22小时，如果不是直飞航班的话，中途还会在另一个国家停留一段时间。

据英国《泰晤士报》报道，由英国民航局资助，伦敦国王学院和英国皇家空军联合开展的一项最新研究表明，在不久的将来，这段旅程时间将大大缩短。该研究强调，商业亚轨道太空飞行现在可用于旅游和科学研究，并有望最终发展为极快的点对点旅行，例如，伦敦到悉尼只需不到两小时。

外媒报道称，很多人认为，亚轨道飞行或将在未来10年内得到推广。届时，乘客在起飞和降落期间将面临数倍于自己体重的超重现象，而飞行中的零重力意味着他们必须全程系好安全带。

什么是亚轨道飞行？

2018年，英国私人太空公司维珍银河飞船第一次到达太空边缘，那时，亚轨道飞行这个词就已为人熟知。

2021年，美国亚马逊创始人杰夫·贝佐斯乘坐由蓝色起源公司打造的“新谢泼德号”火箭升空，也经历了大约4分钟亚轨道旅行中的失重。

但亚轨道飞行到底意味着什么呢？

国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光在接受科技日报记者采访时介绍道：“所谓的亚轨道飞行，指的是最高飞行超过了卡门线，也就是距离地面大约100公里，但是由于近地点不够高，没有形成环绕地球飞行的轨迹的飞行状态。”

杨宇光表示，亚轨道飞行的轨迹和轨道飞行一样都是椭圆，比如洲际弹道导弹，发射时最快加速到每秒7公里，随后依靠惯性继续飞行并落到目的地，其弹道就是一条近地点高度小于0的椭圆。

英国广播公司刊文称，亚轨道飞行相当于是一次太空飞行，飞船到达大气外层空间，但速度却不足以让其停留在太空。

如果航天器以每小时17500英里（约29000公里）的速度运行，它就可以像卫星一样进入轨道围绕地球运行，但低于这一速度的任何物体都将返回地球。

亚轨道飞行有哪些风险？

发表在《航空航天医学与人体效能》的研究探寻了亚轨道旅行对健康的影响。研究表明，大多数人都能应对亚轨道太空飞行的超重现象，但可能存在潜在的生理反应问题。

这项研究使用人体离心机来模拟高加速度对24名不同年龄健康个体的影响，参与者表现出心率、血压和心排血量的动态变化，并且具有低氧血症，即血液中氧气含量低。还有一名参与者抱怨曾短暂失去知觉。研究指出，如果发射期间将座椅向后倾斜，亚轨道飞行的影响会略微降低，但在允许任何人登机前，还需要进行更多的医学研究，例如，患有某些疾病的人可能因为健康原因而无法旅行。

据苏格兰《国民报》报道，伦敦国王学院航空生理学讲师罗斯·波洛克博士表示，亚轨道飞行的体验与正常飞行完全不同。亚轨道飞行有两种类型。一种是从地面垂直发射，另一种是火箭飞行，航天器连接到作为载机的飞机底部，并在高空释放。

波洛克说，在垂直发射过程中，乘客会从胸部到背部感受到超重，“就像你在汽车里加速非常快时的感受一样”，但加速度会大得多，大约是地球重力的2到4倍，持续两分钟，这会让人感到呼吸困难，但对于大多数人来说仍然可以忍受。

对于一些人来说，第二种类型的发射，即从高空的航天飞机发射的影响会更大。波洛克称，在这种发射方式中，人不仅会感到从胸部到背部的超重，也会感到从头到脚方向上有超重（就像快速喷气式飞机的飞行员经历的那样），它的峰值将是地球重力的3.5到4倍。

这种加速会导致视觉变化，很多人会失去一些周边视力，或者出现研究人员所说的灰化，即视觉开始失去颜色。幸运的是，这些变化非常短，只有几秒钟，一旦加速度开始下降，视觉就会完全恢复，不会产生持久影响。

杨宇光告诉记者，如果过载小的话，比较浪费能量。例如，同样达到每秒7公里的速度，同样射程飞1万多公里，如果加速得越快，则越节省能量。

“亚轨道飞行的起飞和降落阶段会有较大的过载。但加速过快带来一个问题，一般人可能难以承受。”杨宇光说。

能否重塑航空旅游业？

随着太空旅游的兴起，越来越多的技术解决方案可以显著减少长途旅行的时间，从而彻底改变航空业。未来，亚轨道飞行是否能重塑航空旅游业？

杨宇光表示，还有很多障碍需要解决。除了会对人造成一些不适的生理反应，亚轨道飞行也会对环境造成负面影响。

北方天空研究公司的研究人员认为，一次亚轨道太空旅游飞行，持续大约一个半小时，但由于要加速到每秒7公里以上，其产生的碳排放远远高于普通飞机。

在广泛应用之前，亚轨道飞行还面临着成本高昂的问题。目前，商业亚轨道飞行要花费一大笔钱。例如，维珍银河提供的亚轨道飞行目前每个座位的价格超过35万英镑。

此外，当前的飞行基础设施容量选择有限。目前的商业亚轨道航天器只能进行短途飞行，搭载6人的飞行时间不超过10到15分钟。要想将其作为普通民众的一种交通工具，需要大幅升级航天器，提高发射能力和大幅降低成本。