2014年可望成為人類史上最重要的一年,但那不是因為烏克蘭危機或巴西世界盃足球賽,而是人類即將在今年,第一次進行民間的太空旅行。

截至目前為止,人類要前往宇宙,除了成為國家認定的專業太空人、搭上國家級的太空梭以外,可說是別無他法。過去雖有民間的富豪,藉著向俄羅斯政府支付鉅額,得到前往宇宙的機會,但這畢竟只是罕見的例子。簡單而純粹的太空之旅,至今仍尚未實現。

由美國和英國的民間企業所企劃的「次軌道太空旅行」,預計將於2014年後半年開始至2015年間實施。

在日本知名科幻動畫《機動戰士鋼彈》裡面,將人類移民至宇宙的第一年定為「宇宙世紀」元年。如今,隨著太空之旅時代的到來,我們也向「宇宙世紀」邁進了一大步。

究竟,即將實行的「次軌道太空旅行」會是什麼樣子呢?簡單來說,就是乘坐飛行器,前往距離地表100公里的高空,進行短暫的太空旅行。所使用的飛行器外型近似於飛機,可直接從地面上的機場起飛、或自空中的飛行機具上發射。這種飛行器不同於俄羅斯的聯盟號或美國的太空梭,需穿梭大氣層、並長時間忍受高溫的煎熬。因此,太空旅行的飛行器無需花費鉅額的發射費用,而乘客也不需要接受長期的高度專業訓練。

根據英國維京集團旗下Virgin Galactic所擬定的計劃,參與者只需要接受3天的訓練課程,就可以前往宇宙一探究竟。整個行程總飛行時間為2-3小時,其中包括了15分鐘左右的軌道航行,而費用則大約需要23萬美元。

除了英國維京公司之外,美國XCOR公司也有自己的宇宙旅行方案。根據XCOR公司網站資料,該公司研發的飛行器Lynx,能夠搭載含駕駛在內的2名乘客。機體將會在衝上100公里高空後,維持在次軌道飛行半小時,再利用主機翼向下滑翔,返回原機場。同一台飛行器,每天約可重覆4次的載客飛行。

過去,某位富豪曾以3000萬美元的代價,乘坐俄羅斯聯盟號進行太空之旅。而現在的次軌道宇宙旅行,雖然價格較低,但是乘客處於無重力狀態下的時間,也僅有短短的幾分鐘而已。相比之下,或許消費者反而會覺得,現在的方式比較不划算也說不定。

而在另一方面,日本航空協會和日本火箭協會也正在計劃屬於自己的宇宙旅行方案。根據計畫內容,旅客將繞行地球軌道兩周,有3個小時的時間可以感受無重力與美景,而且費用僅須約295萬日圓。雖然,這個計劃目前仍處於構想階段,若是能夠成功實行,那將會是目前最為物美價廉的宇宙旅行方案。

除此之外,若歐美企業的宇宙計劃能夠成功,那麼日本企業或也將會跟進,持續開發出更多更好的飛行機體,並提出更多宇宙旅行的相關計劃。

日本I T業界的知名經營者堀江貴文,現在正著手拓展火箭研發的事業版圖。在他的著作中寫道:「自人類走進太空以來,只有約500人上過宇宙,但是我希望,至少能再為這個數字增加兩個位數。若是能讓5萬人上太空的話,也許就會有天馬行空的創意出現。比如說, 研發核能引擎、在衛星上居住等,我們的目標就是創造出一個能培養自由創意的環境。」

雖然說航程時間很短,想前往宇宙一探究竟的人仍然不少。米谷貴信是日本市立千葉高中的物理老師,他在一場由美商聯合利華所主辦的太空人計畫中雀屏中選。隨著這個計劃,米谷將搭乘美國企業研發中的太空船,進行50分鐘的太空飛行,並與駕駛兩人在小小的座艙中,體驗10分鐘的無重力狀態。參與這項計劃的每人所需費用為1000萬日圓,將全額由聯合利華負擔。

聯合利華在此次的男性化妝品的促銷活動中,於全球各地募集25名的「太空人」。日本當地也有1515人報名參加,最後篩選出的3名候選人,於12月到美國參加選拔訓練,最後由在研究所主修太空物理學的米谷從中脫穎而出。米谷表示:「我從小的夢想就是成為一位太空人,卻因視力不好而放棄。這次的太空旅行時間雖短,但機會難得,我得好好把握這次的機會才行。」

此外,地球上的某個角落正在進行著一個更遠大的「火星移居計劃」,亦即讓人類搭乘無人太空船前往火星,甚至定居於火星,雖然和次軌道太空旅行相比,這個計劃在技術層面上還不夠成熟。發表這項計劃的荷蘭非營利團體「Mars one」,公開募集希望移居到火星的民眾,結果卻吸引到了20萬人報名參加。這個計劃預計在2025年進行火星殖民,而候選人當中也包含了1058名的日本人在內。

若是嫌這些方案都太過於複雜,那還有一個能更輕鬆到達太空的方法,就是搭乘「太空電梯」。太空電梯的原理相當簡單,就是將漂浮於36千公里高空的太空同步軌道平衡錘,與地上的建造物相結合,讓乘載平台能來回運行的設施。將建築物蓋好之後,之後只要利用電梯,就能載運貨物及人員上太空。這個太空電梯可將輸送物資的費用,壓至太空梭的發射費用的百分之一。火箭以液態氫與液態氧作為燃料,藉由燃燒噴發的反作用力發射至宇宙,然而燃料的重量卻也為機體本身造成很大的負擔。相較之下,太空電梯是利用電磁力讓電梯在軌道上垂直升降,不會有多餘的重量負擔。

若能擁有一座太空電梯的話,那麼對太空站的建設將容易許多,而且在返回大氣層時, 電梯可以緩慢的下降,所以也不需要考慮到與大氣層摩擦產生高熱的問題。但太空電梯最大的問題, 是如何讓長達3萬公里的巨大電梯,擁有支撐住其本身重量的方法。NEC1991年發現的奈米碳管,是目前最受矚目的候選材料。實驗中發現,奈米碳管即使在約50萬的大氣壓力之下,也能夠維持住強大的延展性,是相同重量鋼鐵的一百倍以上。

依據日本著名建設公司大林組的構想,利用地球的自轉產生的離心力和重力,可以將長約10萬公里的奈米碳管纜線樹立在太空中,藉此讓太空電梯進行昇降。而在電梯移動的途中,也能夠進行太空站的建設和太陽能發電衛星的設置。該公司預計最快將在2049年完成纜繩的工程,不過包含建設太空電梯用的太空船等初期投資,需要花費10 6600億日圓,而這筆資金還需要政府、研究機構、企業等資助。

宇宙旅行的時代即將來臨,雖然現階段還只是有錢人的專利,但回望過去,大海與天空也曾是擁有特殊技術人才的領域,可是現在任誰都一觸可及。相信總會有那麼一天,那遠在地球地表千里之上的宇宙空間,也能成為一般民眾旅行的目的地。

 

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