藍色起源公司將在日期:4月14日21時30分,執行NS-31任務,帶領六名女性乘客進入太空邊緣,這是近年來備受關注的亞軌道太空旅遊任務之一。
圖源:藍色起源
飛行將持續約10分鐘,將乘客帶到100公里(62英里)以上的高空,提供幾分鐘的失重體驗,然後下降。
但在飛行的哪個時刻,歌手凱蒂·佩里(Katy Perry)、記者蓋爾·金(Gayle King) 及其同伴們會到達“太空”呢?
是當他們向窗外望去,看到藍色的天空漸漸變為黑色時嗎?是當他們到達衛星能夠繞地球運行的高度時嗎?還是當大氣層變得如此稀薄,以至於不再對飛行物理起決定性作用時?
在航太界,並沒有統一的定義。
太空可以有多種定義,確定其起點的標準的有用性取決於具體場景。這就
是為什麼全球各組織使用不同高度來標記那個無形的界限,以進行記錄。
對於亞軌道太空旅遊來說,關於定義的爭論更是變得尤為激烈。
例如,藍色起源和維珍銀河公司在這方面就曾公開爭論——主要因為一種特定的太空定義標準:卡門線(Kármán Line)。
什麼是宇航員?
也許最為人知且爭議較大的太空劃界標準就是卡門線,它位於海平面上方100公里(62英里)的地方。
藍色起源的亞軌道新謝潑德飛行器會飛到剛超過這一高度。
但該公司主要的競爭對手,維珍銀河的飛行則未達到這一高度。迄今為止,其飛行最高已達到約88.5公里(55英里),仍高於美國政府長期以來定義太空的81公里(50英里)標準。
不過,藍色起源公司則以卡門線為依據,主張其飛行是獲得“宇航員”身份的更合法途徑,並在2021年一則社交媒體帖文中表示:“我們所有的宇航員名字旁邊都沒有星號”,這顯然是在暗指維珍銀河。
然而,定義宇航員幾乎是另一回事。在航太早期,美國政府確立了81公里(50英里)的定義,作為向軍方和NASA飛行員頒發宇航員徽章的依據。
美國聯邦航空管理局(FAA)也曾授予商業宇航員徽章給那些飛行高度超過81公里(50英里)的私人冒險者。但該機構在2021年基本取消了這一專案,轉而在其網站上列出參與者,而不再向私人飛行員頒發實體徽章。
SpaceX公司也向乘坐其軌道“獵鷹龍”太空艙的非政府乘客頒發了銀色宇航員翅膀。
因此,實際上,決定誰是宇航員,誰不是,取決於記錄者。
前NASA宇航員特裡·維爾茨(Terry Virts)在2018年接受《國家地理》採訪時表示,他對“宇航員”這一稱號的界定並不太關心。
“如果你把自己的屁股綁在火箭上,我覺得那就值得一些尊重,”維爾茨在2018年談到這個問題時告訴《國家地理》。“當我還是F-16飛行員時,我並不會嫉妒Cessna飛行員也被叫做飛行員。我認為每個人都會知道你是花錢當了五分鐘亞軌道飛行的乘客,還是你是一個星際飛船的指揮官。這是兩件完全不同的事。”
失重發生在哪裡?
當藍色起源的太空艙在飛行路徑的最高點(航太術語稱為“遠地點”)達到失重狀態時,地球的重力仍然在對其產生拉力。
然而,在公眾的想像中,宇航員通常是漂浮在失重狀態中,四周是黑色的宇宙廣袤空間。
但實際上,失重的體驗與飛行的高度關係不大,至少在藍色起源和維珍銀河的低高度飛行中,情況如此。
當藍色起源的太空艙在飛行路徑的最高點(航太術語稱為“遠地點”)達到失重狀態時,地球的重力仍然在對其產生拉力。
但宇航員們會感到失重,因為火箭和太空艙在發射後所產生的能量將被地球的引力抵消,給他們帶來幾分鐘的失重體驗,就像人們在乘坐過山車時達到最高點的瞬間一樣。
相比之下,國際空間站的宇航員因處於地球軌道上而長時間處於失重狀態,而這要求的速度遠高於“新謝潑德”亞軌道飛行的速度。
然而,記錄者並未規定一個人必須進入軌道才能被視為宇航員。
例如,1960年代在X-15試飛專案中,指揮飛行器飛行至超過81公里(50英里)高度的民用和軍用飛行員,曾被授予宇航員翅膀。
定義太空的科學
美國政府使用81公里(50英里)這一標準來定義太空,原因與其他組織使用卡門線的原因類似。後者可能只是以不同的方式計算這一現象。
西奧多·馮·卡門(Theodore von Kármán),一位匈牙利裔美國工程師和物理學家,也是NASA噴氣推進實驗室的聯合創始人,是最早嘗試描述航空學與航太學交界高度的科學家之一。
但即使是卡門在1950年代的初步嘗試也並不精確。
根據2014年一項關於太空定義的研究:“大氣層確實是動態的,並且在密度上會波動,這使得任何邊界的劃定都不精確。”因此,“卡門線的高度在84公里(52英里)到100公里(62英里)之間波動。”
值得注意的是,自60年代以來,位於瑞士的國際航空聯合會(FAI)將卡門線定義為100公里。
2018年,該聯合會曾考慮根據關於卡門線的新研究降低定義高度,但最終在分析數據后未採取這一步驟。
參考
[1]https://www.blueorigin.com/missions/ns-31
[2]https://www.cnn.com/2025/04/13/science/blue-origin-karman-line-space-mission/index.html
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