近太空旅游?来自深圳的它飞向2万米高空探路
2016-11-10 15:46

“准备充气”“测试正常”“满足放飞要求”“3,2,1”“放飞!”光启工作人员一声令下,携带一只活体乌龟的“旅行者”2号验证版徐徐起飞。

2016年11月9日晚上10:44分,在离深圳约4500公里的新疆博湖县博斯腾湖乡,“旅行者”2号验证版成功试飞。这是光启为验证临近空间载人旅游各项关键技术研制的临近空间飞行器,该试飞将再次提升我国在临近空间开发上的地位。顺利的话,“旅行者”2号验证版将于11月10日清晨回收至地面。

“旅行者”2号验证版分为机械结构和囊体结构两个部分,主要包括舱体、拉网、球囊、连接件等构件。光启透露,作为中国首个临近空间旅游服务项目,光启的“旅行者”2号兼具安全性和舒适性,其将在2017年择机放飞测试。

探索:发现临近空间的奥秘

11月9日下午6:30分,光启新疆博斯腾湖临近空间基地,“旅行者”2号验证版囊体开始充氦气,这个直径近40米的银色庞然大物在夜色中格外醒目。晚上9时许,飞行器开始进行浮力转移,将已经脱离地面、漂浮在空中的囊体转移至主舱上方,进行最后的放飞准备。此时的博斯腾湖边灯火通明,在颇具未来感的黑科技“硬件”之下,这里恍如外星人基地。

因为大雪、风速过大等环境不良因素,原定于6日放飞的“旅行者”2号验证版不得不推迟至9日,几乎数天不眠不休的光启科研团队不敢有丝毫懈怠。11月9日晚上10:44分,现场工作人员指令一下,牵连“旅行者”2号验证版的引绳脱落,它缓缓起飞,数十秒钟后便消失在夜幕之中。

11

光启“旅行者”2号。

“人类实际到达临近空间的机会太少了,我们需要不断曝光这里。”光启集团总裁、光启科学董事会主席刘若鹏说,临近空间飞行器不像飞机、卫星等有较多经验和大数据的积累,真正到达临近空间遇到的困难是难以在实验室预估的。

2015年2月,光启临近空间载人项目正式启动;2015年6月,光启在新西兰成功放飞了中国首个临近空间商用平台“旅行者”号;2016年11月9日,光启在新疆博湖县博斯腾湖乡放飞“旅行者”2号验证版。

光启集团临近空间创新中心总监周飞参与了“旅行者”号的设计工作,他告诉记者,“旅行者”2号验证版项目立项约为一年,光启设立了材料组、结构组、通讯组等不同部门,他们各司其职,保证遇到险情也能从容应对。

此次放飞的“旅行者”2号验证版主舱是一个直径2.5米、高3.5米、重量超过1吨的舱体,根据“旅行者”2号的0.6倍缩比设计制作。放飞时,主舱由一个直径近40米的超大囊体,携带到达20公里以上的临近空间。同时,舱内还搭载了一个小型生命保障系统,携带一只乌龟进入临近空间并返回地面。

为什么选择带乌龟“飞”?“乌龟象征健康长寿。这只乌龟也是研发团队的小宠物,在深圳陪伴大家度过了很多时光。”光启集团联合创始人、光启科学联席行政总裁栾琳说。

光启相关负责人告诉记者,“旅行者”2号未来或可让人像乘电梯一样平稳升至临近空间,对地球表面景观一览无余,再平稳地返回地面,升空成本也将大幅降低。“我非常期待能去临近空间旅行。”刘若鹏说。

现场:放飞一波三折

11月5日,一场大雪覆盖了新疆博湖县博斯腾湖乡附近的平地。“这是10年难得一遇的大雪。”刘若鹏11月8日上午答记者问时表示,10月13日“旅行者”2号验证版主舱便从深圳调运至新疆,研发团队也根据当地气象局提供的信息选择6日放飞。由于降雪,放飞日期推迟至7日。

7日凌晨,记者来到光启博斯腾湖临近空间基地。这片无人区恰逢立冬,气温早已降到零下。光启的科研工作者或紧盯电脑分析数据,或在室外奔波确保飞行器准备工作的进行。

不出意外的话,“旅行者”2号验证版将在数小时内放飞。记者在现场看到,囊体充气工作已接近尾声,不料大风突起,囊体开始摇摆不定,连接囊体和主舱的拉网紧绷,现场气氛顿时紧张了起来。

“化雪吸收了大量热量,这便造成了局部性热力差异,形成强风。7日凌晨放飞场地风速超过7米/秒,8日最高达到了16米/秒,远大于飞行器3米/秒的可承受最大风速,放飞只能推迟”。刘若鹏说。

在前线才深知科技创新的不易,这是现场媒体发出最多的感慨。“团队已经连续几个晚上没有休息了”,周飞表示,突发状况在意料之外,叫停如同火箭已点火却因故不能升空一样危险,还好团队顺利“灭火”。“这是一个好机会,让我们能积累处理险情的经验。”他说。

“在大风下放飞,囊体甚至可以把用绳索连接的卡车带上天去,由此可见飞行器力学强度很大”,刘若鹏说,尽管囊体很薄,但它的强度和密封性都能得到保障,“临近空间的低温、低压、高辐射、高臭氧环境,是最坏的组合,我们带上去的乌龟也要承受这样的环境,所以在技术上需要突破的瓶颈非常多。”

释疑:极端环境如何确保安全?

在临近空间的恶劣环境下,“旅行者”2号验证版如何保证飞行器及活体安全呢?光启相关负责人告诉记者,主舱的所有设备和构件均进行专业设计和特殊处理,其动力系统可在临近空间的恶劣环境中实现高效推进。

主舱的载人环境构建是非常重要的一环。光启相关负责人告诉记者,主舱的环控生保分系统在临近空间为电子设备和生物提供了适于工作和生存的环境,主要包括温度控制系统及生命保障系统。“人在主舱内的体验与在飞机舱里的体验是一样的。”

将主舱带上临近空间的“囊体”由厚度不足0.2毫米的轻质高强囊皮材料制成。可别小看这薄薄的一层材料,它可是保障飞行设备及所携带生物安全的“生命线”。为适应临近空间的恶劣环境,囊体采用了高强纤维复合技术、抗辐耐候叠层复合技术等,是寿命长、质量轻、强度高和耐候性好的蒙皮材料。

此外,载人飞行器着陆也是件挺“要命”的事。“返回速度很快,很容易发生磕碰,如何在这一情况下保障生命安全需要进行技术突破。此外,能源动力、气动性能等都是难点,也没有前车之鉴。”刘若鹏说。

遗憾的是,旅行者2号虽然成功放飞,但在起飞半个小时升至11000米高空后,因系统出现故障,团队在进行紧急商讨后,决定向旅行者2号发出应急降落指令。9日晚11:45分许,主舱已返回地面,光启临近空间团队人员正在赶往降落地点,进行回收检测,“放飞成功,但是没有达到预定高度。”光启相关负责人说。

一只乌龟的临近空间之旅

1、“旅行者”2号验证版囊体内充入氦气,飞行器垂直起飞;

2、飞行高度增加,气压降低,囊体胀大;

3、上升高度达到了20千米,花费了1~1.5小时;

4、到达了高21千米的临近空间,随后在此漂浮约2小时;

5、通过减少氦气开始下降,最后安全着陆。

名词解释

临近空间:海拔20公里至100公里的区域,又称为近太空,是人类还未开发的一片空白区域。临近空间的空气密度、压力、风速、温度等物理性质十分独特,对临近空间飞行器的研制和应用具有重要影响。

来源 南方日报

编辑 刘彦

 

免责声明
未经许可或明确书面授权,任何人不得复制、转载、摘编、修改、链接读特客户端内容
推荐阅读
读特热榜
IN视频
鹏友圈

首页