我們正在等待關於“泰坦”號潛水器失事的最終調查結果,該事故去年夏天在大西洋12000多英尺的深處造成五人死亡。這場悲劇引發了對海洋深處之外的問題的關注,即新興的私人太空探索是否面臨類似的危險。
更現實地說,這些問題引出了一個關於太空最終將會發生什麼的令人不安的真相。無論系統多麼安全或法規多麼嚴格,在未來的某一天,在私人太空旅行中,總會發生某些錯誤,並且會有人死亡。那麼,為了最大限度地減少這種情況發生的可能性,我們能做些什麼?當這種情況不可避免地發生時,我們又該如何應對呢?
長期以來,這種風險、其可能的結果及其緩解措施一直是我感興趣的。2000年,我與丹尼斯·蒂託簽約,讓他成為第一位購買機票前往國際空間站的私人公民。後來,我創立了軌道裝備公司,一家為商業航天飛行開發宇航服的公司,並與德克薩斯州太空聯盟合作,通過了侵權法改革立法,使傑夫·貝佐斯的藍色起源公司能夠搭載客戶進行亞軌道飛行。
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顯而易見的是,雖然太空旅行和訪問海底之間存在相似之處,並且兩者都代表了人類技術能力的邊緣,但也存在顯著差異。這些差異包括管轄海底和太空邊緣的物理學和規則。瞭解這些差異非常重要,以便更好地避免不準確的風險評估,從而不必要地扼殺進一步進入這兩個領域的航行。
這兩個地方顯然都不是“人類友好的”,只有隨著現代技術的出現才變得可以到達,主要是生命維持系統,它在內部人員周圍創造了一個正確溫度和壓力的空氣“氣泡”。
在海洋中,超強材料保護著這個氣泡並阻擋壓力。在太空中,氣泡將壓力保持在內部。在任何一種情況下,刺破氣泡都可能給內部人員帶來死亡——在深海的極端壓力下是瞬間死亡,但在太空中通常透過珍貴空氣的緩慢洩漏而逐漸死亡。在太空中,人們有時間密封洩漏,同時穿上宇航服。補救和救援都是可能的。在太空中,確實存在其他獨特的危險——主要是暴露於輻射和微重力——但這些是對計劃居住在太空中的人來說最大的長期影響,而不是僅僅訪問太空的任何人。
藍色起源公司的新謝潑德火箭發射。圖片來源:Patrick T. Fallon/法新社 via Getty Images
而且,類似於在潛水器中訪問海底與在淺水中進行水肺潛水的不同之處,航天飛行同樣有兩個不同的領域。像藍色起源公司和維珍銀河公司目前提供的短期亞軌道飛行,將飛船和乘客帶到彈道軌跡上,略微超出太空邊緣,然後在自然地落回歡迎的大氣層中。這些飛行通常只持續幾分鐘,其目標高度略微超過62英里——即所謂的“卡門線”,被廣泛認為是外太空的起點。軌道飛行涉及更大的能量、速度和高度——原則上,一旦達到穩定的軌道,就可以無限期地持續下去,遠高於來自地球減速大氣層的摩擦乾擾。這是國際空間站和中國天宮空間站所在的崇高領域,也是目前正在建造的幾個計劃中的私人棲息地的目的地;在那裡的訪問可以持續數天或數週——甚至數月或數年,如果進行適當的再補給。
就像前往海底的航行一樣,到達軌道軌道的難度只是問題的一半;返回也很困難——但存在重要的差異。從海底升起必須緩慢進行,以避免危險的氣體膨脹,只有在最後幾千英尺,大規模壓力引起的坍塌風險才會降低。從軌道返回發生得很快,並且涉及快速降低軌道速度(通常超過每小時10,000英里),產生高重力,而地球大氣層則在宇宙飛船周圍引發燃燒的白熾等離子體火球。對於像藍色起源公司和維珍銀河公司提供的亞軌道飛行,這些影響要小得多,但它們仍然存在,這就是為什麼美國聯邦航空管理局要求所有此類航班都配備冗餘的空氣/氧氣供應和防止機艙失壓的安全措施。
這就引出了法規和個人風險評估的問題。與太空旅行是無法無天的普遍觀念相反,實際上存在廣泛的監管工作,規範著亞軌道和軌道飛行。對於後者,多項國際條約和協議要求,任何試圖在軌道上做任何事情的公司或團體的所在國,都應根據該國的法律對其公司或團體的行為承擔責任。
對於載人亞軌道飛行,美國聯邦航空管理局正在引領潮流,制定了一個(仍在成熟但已經很健全的)監管框架。這些法規旨在確保公共安全,也擴充套件到機上任何人員的福祉,無論是專業的“商業宇航員”還是付費乘客(“私人宇航員”)——美國國家航空航天局笨拙地稱之為“航天飛行參與者”。無論他們被稱為什麼,在美國太空發射公司將任何人送入太空之前,都必須向美國聯邦航空管理局一絲不苟地證明他們符合廣泛的安全要求清單。同樣,公司必須向所有乘客和機組人員明確解釋潛在的安全風險——並獲得他們對這些風險的書面確認和接受。
因此,實際上,在美國,任何太空發射運營商都不會被允許做“泰坦”號運營商所做的事情。雖然法律在不斷發展,但它們是存在的。是的,從廣義上講,美國政府不會像認證飛機那樣“認證”運載火箭,並且允許太空工業目前遵循行業最佳實踐。商業航天飛行業仍然太新了,以至於沒有足夠的理解和經驗來把一切都做好。
這就把我們帶回了私人航天飛行面臨的最大難題:當涉及到太空時,平民是否有權讓自己處於與政府僱員每天在太空面臨的相同風險水平?我認為是的。如果我們的國家領導人可以花錢讓某人冒險飛入太空,那麼公民難道不應該被允許承擔同樣的風險嗎?這是核心問題。
人類在太空飛行和在太空中飛行已經幾十年了,原因有很多。追求科學、國家或個人自豪感、探索或個人享受都是合理的理由。我們可以問,乘坐美國國家航空航天局太空梭翱翔到軌道的宇航員(或參議員)是否像藍色起源公司新謝潑德亞軌道飛行上的私人宇航員一樣安全,反之亦然。但我們不能問是否有人比另一個人更有權接受風險。同樣,區別不在於風險本身,而在於誰在決定風險是值得的——無論他們的目標是什麼。
維珍銀河公司的“太空船二號”在加利福尼亞州莫哈韋沙漠起飛。圖片來源:Gene Blevins/ZUMA Wire/Alamy Live News
平民將在太空中死亡。隨著越來越多的人前往更遠的地方冒險,他們將一次又一次地死亡。最重要的是,沒有人因為傲慢或對風險的無知而死亡。我深信,正確的前進道路是在人類航天飛行中已經存在的“安全第一”文化的基礎上發展,同時明確指出這樣做的人正在從事一項本質上危險的事情。換句話說,雖然我們盡一切努力將風險降到最低,但我們既不隱瞞也不否認它。相反,我們承擔它。
“泰坦”號災難是一場真正的悲劇。它發生在一個成熟的行業中,該行業此前有著完美無瑕的記錄。與此同時,僅在珠穆朗瑪峰的山坡上就有超過300名公民探險家喪生,平均而言,在美國,每年約有60人在滑雪、單板滑雪或跳傘時喪生。然而,直到“泰坦”號事件發生,還沒有人在商業潛艇中喪生。也許正是這種完美的記錄導致了“泰坦”號的所有者和經營者在開發和使用非常規設計時變得自滿。無論如何,我們可以確信,潛水器行業現在將發生改變,以確保制定規則來防止同樣的錯誤再次發生。我們也可以確信,人們將繼續探索海洋深處。
太空也是如此。無論是在水面之下還是之上,總會有人繼續冒險超越日常生活領域的“安全”區域。雖然批評家可能會用帶有貶義色彩的詞語“旅遊”來形容這些努力,但實際上,參與者正在出於自己的理由追求自己的探索——無論是為了挑戰自己的恐懼,還是為了在人類在太空的充滿希望的願景中發揮作用。無論是什麼動機驅使他們這樣做,這都是他們的權利。
這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。
