亞軌道載人飛行引熱議，天體物理學家深入解讀，你知道多少？
什麼是亞軌道飛行？（我們為何關心？）
在NS-10任務期間，新謝帕德號助推器著陸。（圖片來自：藍源）
這是維珍銀河與藍源創始人進行的首次飛行，亞軌道航天任務因而登上新聞。但亞軌道究竟意味著什麼，除了幫這些億萬富翁爭相上太空，該科技是否有其他用途？
亞馬遜創始人兼世界首富傑夫·貝索斯，將乘坐併發射新謝帕德號，該號由其私人航天企業藍源建造。這是該公司首次載人航天，並將上升至62英尺高度（100公里），然後再次著陸於同一個發射臺。
英國企業家理查德·布蘭森乘坐——由他私人企業維珍銀河建造——火箭動力航天器，飛昇至53英尺（86公里）。為著競賽，貝索斯也算碰觸了空間高度邊緣。
令人欽佩的同時，與常規的航天火箭相比，這兩架運載火箭都大不相同。
“簡單講，區別在於，亞軌道飛行不具備足夠的速率進入全軌道。”史蒂芬·麥坎德利斯說道。這位，正是馬里蘭州約翰霍普金斯大學的天體物理學教授。
軌道飛行指的是，航天器或人造衛星的側衝力，創造了一個完美對抗地心引力的推力， 這樣它就沿著弧形軌道執行，力學上持續墜向地球，但物理上不再貼近。發射時，軌道飛行航天器最初是垂直向上的，穿過大氣層最厚的部分後，開始傾斜並提高水平速度，以便產生足夠推力停留在軌道上。
不過，實現該目標是個挑戰——維持軌道執行的水平速度取決於海拔高度。而對於150英里（240公里）高度的近地軌道飛行，則大約是17000 英里每小時（大約27400公里每小時）。
“為了維持軌道運動，你必須在每秒8公里的速度行進。”史蒂芬·麥坎德利斯告訴科學線上。“除此之外，你還必須抵達一定海拔才能穿透大氣層，這些全部需要耗能。”
想進入軌道執行卻無充足能源的火箭，只會走拋物線軌道。弧形彈射起飛而後再次下落。麥坎德利斯談到，儘管這樣的亞軌道航天任務很短暫，乘客們還是會收穫地球的震撼壯美圖景，也會體驗持續幾分鐘的失重感。
新謝帕德號第15次發射（簡稱NS-15任務）從西得克薩斯的一號發射站起飛。（圖片來自：藍源）
任務完成，新謝帕德號推進器隨後降落，並在它的第15次發射地被展示。（圖片來自：藍源）
新謝帕德號推進器停在降落平臺上，已完成NS-15任務。（圖片來自：藍源）
任務完成，新謝帕德號乘員艙降落到西得克薩斯沙漠的遠端站點。（圖片來自：藍源）
由於發射軌道有一個向下延伸的墜力，基本是自由下落式，地心引力是作用於乘客和機體的。簡單來說，重力拽著人和飛行器一起向下，所以區域性感受就是失重。說這話的是克里克特， 印第安納州普渡大學的航天學教授。
對冒險愛好者來說，這是個大動作。藍源和維珍銀河共同盼望該市場讓他們能經營盈利性質的太空旅行專案。同時提供一些有趣的研究機會，克里克特補充道。
微重力研究早已在國際宇宙空間站展開，但太空實驗室的航行非常昂貴，更何況裝置也需要對抗重力和振動來進入軌道，克里克特說。相較而言，亞軌道飛行的成本就只佔小部分費用，而且還能給裝置減負。
“這些旅行工具允許我們參與更為溫和的太空往返行。” 克里克特說，“這樣一來，旅遊業就為我們創造了很棒的低成本科研室。”
亞軌道飛行可以驗證實驗的效度，研究人員想深究那些通常受重力影響而晦澀不明的現象， 例如液體中固體微粒的沉積或凝固，克里克特說。他試圖弄清在低重力下，像燃油、血液這樣的液體如何運作，而亞軌飛行給到機會，來開發這許多的可能性。
在被派往更昂貴的軌道飛行或深空任務之前，這可能也是他們更為實惠的一種方案，來探索航天技術與實驗。比方說，低重力下的急診外科技術的試執行成為了可能；又或者進行確定性研究——生物、化學實驗的所有液體，在完成從火箭發射到零重力的轉換之後，還能否留在正確的位置。
失重的短暫期間將會是限制因素，克里克特說，但這些航行也開放一個預期，就是研究人員可能與他們的實驗專案一起起飛。這真是打開了科研的全新領域，而且是無法自動化的。
不過，這些航班並不會為大部分宇航科學家所使用，麥坎德利斯如是說。他與NASA合作探測火箭30年餘，同時也做執行亞軌道飛行實驗的器械搭載火箭。但這些要貴得多，而且都是一次性的，可以飛高到海拔435英里（700公里）。
如此高度對一系列太空物理實驗是必要的，包括他研究的那種紫外線天文學。即使到62英里高，大氣仍稠密到能與電磁訊號產生干擾，所以他們需要在重要時期保持這個高度。
“我對外講，什麼時候你們能到186英里（300公里）再來和我談。”
儘管如此，麥坎德利斯還是很欣賞私人航天行業在增加宇航方法上的努力，他認為這些企業與早期航海航空領域的先鋒們高度相似。
“有人認為這事很浪費，但我將其視作一次演進。”他說。“如果你想擁有更強大的太空基建，這些是必須踏出去的幾步。”
BY： Edd Gent
FY： ASTROLILI觀星慄慄
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