近太空旅行将要实现？
光启“旅行者”3号试飞成功，创新“无人区”正被不断探索
抬头可观月亮，低头可见地球，这是一种怎样的体验？以前，要体验这样的场景，需要前往太空，耗费巨大的人力物力和财力；如今，一片人类知之甚少的区域——临近空间正受到广泛关注。在这里，不仅能让旅客观赏到宏伟的地球，还能进行多种多样的科学实验，并最终带来蕴含无限可能的产业化应用场景。
摄影：南方日报记者 鲁力
经过一年的技术积累，深圳光启临近空间载人项目再有新进展：其自主研制的临近空间飞行器“旅行者”3号，在新疆携带一只活体乌龟成功进入海拔21公里的临近空间。由于在通信保障、情报收集、民用等方面具有巨大价值，各国正在这一片区域悄然布局。
我们不禁要问：临近空间是什么？中国乃至世界范围内对其的探索进展如何？近太空的特殊环境，究竟能创造怎样的价值？
●撰文：南方日报记者 苏梓威 摄影：南方日报记者 鲁力
像坐电梯一样去临近空间
“为什么中国没有类似‘维珍银河’这样的太空旅行公司？”3年前，知乎上的一个问题引发一众“知识青年”探讨。“创新乏力”“技术不成熟”“风险和成本难以控制”等是网友给出的答案。
临近空间又称近太空，一般是指海拔20公里至100公里的空间区域，是100公里以上的航天空间，与20公里以下的航空空间之间的过渡区域。临近空间是一个可提供全天候高速率无线网络覆盖、高分辨率地理测绘、高空交通指挥、对地高精度监控、对天高清晰成像等科学研究和新型空间服务的理想区域。
“旅行者”的试飞成功，是全球首次浮空器成功携带活体动物进入临近空间停留，进行生保测试，验证了载人近太空旅行多项关键技术的有效性。此次成功，也标志着我国临近空间飞行技术达到了一个新的技术高度。
光启相关负责人告诉南方日报记者，未来的载人系列“旅行者”号主舱，可以容纳6名旅客，普通旅客可安全舒适地体验到超乎寻常的临近空间美景，看到地球的完美弧线，在两万米以上的高空进行观赏。整个设计的重点是，对旅客的经济条件和身体素质的门槛降到了最低，旅客无需承受失重、离心力等艰苦考验，整个飞行过程，就像乘坐电梯或缆车一样平稳舒缓。
除了载人，“旅行者”号系列还可搭载通信、光学遥感、物联网、大数据收集和分析等领域的应用，为智慧城市、遥感通信、宇宙物理学等领域提供科学探索平台。
开拓新领域并不简单
对临近空间的探索，已经引起了高度关注和重视，多国政府、科研机构及高科技巨头都已经加强了对临近空间的科学探索。乘坐商用临近空间飞行器，可以实现普通人的近太空旅行梦想。现有的载人航空航天平台，无法满足普通人太空旅行的需求。商业飞机飞行高度有限，不足以看到地球弧度；载人飞船、空间站对财力、身体素质的要求非常高，普通人无法乘坐。
事实上，除了载人旅游之外，临近空间还是一个可提供全天候高速率无线网络覆盖、高分辨率地理测绘、高空交通指挥、对地高精度监控、对天高清晰成像等科学研究和新型空间服务的理想区域。与同步卫星系统相比，临近空间飞行器具有通信距离短、传播损失低、延迟少且寿命长的特点，可大幅降低地面设施建设的费用。
针对这一空间的特性，目前在研的临近空间飞行器中，浮空飞行器是备受青睐的一类。浮空器凭借轻质气体提供的净浮力飞行、驻留，完成特定的任务，具有无需发射工具、可回收维修、费用低、驻留时间长、载荷能力强、视距远、能耗小等诸多优点。
“飞”上临近空间，说起来轻松，但到了21世纪的今天，它在全球科技创新领域仍属于最前沿的技术。记者通过梳理公开资料了解到，目前国外开展临近空间旅游的公司有World View、Blue Origin、XCOR等，其研制的飞行器形态有氦气球搭载太空舱、火箭搭载太空舱、太空飞船等，飞行高度则从30km至100km不等。
以World View为例，据外媒报道，其于近日完成首次氦气球发射，这次发射至今年2月就开始准备，8月中旬已经进行过测试，目前暂无更多细节曝光。World View成立于2013年，其希望通过大型氦气球载人太空旅行，目前私人太空公司推出的太空旅行单程花费大都在20万到25万美金左右，World View的报价只要75000美元。
Blue Origin则是大名鼎鼎的SpaceX在私人太空探索行业的最大竞争对手，近日有消息指出，Blue Origin的太空旅游服务将会延迟至2019年4月，期望在18个月后能接载游客前往太空；XCOR公司的山猫一号可以飞离地面61公里，并称2014年3月开始试飞，年底正式飞行，不过其至今还未实现。
国内对于临近空间的研究也屡见报端。前不久，我国彩虹太阳能无人机成功完成2万米以上高空飞行试验，这标志着我国成为继美、英之后，第三个掌握临近空间太阳能无人机技术的国家；而早在2015年，我国首个军民通用新型临近空间平台“圆梦号”便成功放飞，这艘巨大的银色飞艇，体积达1.8万立方米，升空后依靠太阳能提供动力。
从零开始 探索不停步
浮空器是一种完全有别于飞机、火箭、飞船的飞行器，放飞条件极其严苛，既需要合适的空域范围，也需要合适的天气条件。例如，地面风速不超过3米每秒，临近空间的风速及风向可使飞行器按预想轨迹飞行等。
“太空/近太空旅行承诺食言了多少次？”科研项目进展似乎有些缓慢，有媒体甚至直接打出这样的标题表示质疑。
开拓新领域从来就不是一件简单的事。“这次试飞的成功，得来殊为不易。”光启临近空间创新总监周飞告诉记者，临近空间是一个几乎空白的全新领域，缺少前人经验和数据的累积，所有科研团队的探索都是从零开始。
尽管科研团队在地面做过各种试验，但真正到达临近空间会遇到的困难是难以在实验室里预估的，“浮空器是一种完全有别于飞机、火箭、飞船的飞行器，放飞条件极其严苛，既需要合适的空域范围，也需要合适的天气条件。这也增加了试飞的难度。”周飞说。
放飞窗口的“天时”包括：地面风速不超过3米每秒，临近空间的风速及风向可使飞行器按预想轨迹飞行。“相比于临近空间较为稳定的天气情况，地面的天气更加难以预测，因此浮空器在地面充气和放飞阶段的风险是最大的。”周飞解释。
“中国要成为科技强国，一定要在这些前沿研究方面走到前面。”在一次会议上，国家高分专家组组长、中科院光电院顾逸东院士表示，中央已经提出，必须推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展。我国对空间科学正在进行进一步规划，而如何更好地利用科学气球开展空间科学先导研究、空间实验，是当前的一项迫切需求。
中国工程院院士、中国航空学会副理事长甘晓华则认为，浮空器技术是一门古老的学科，但以往受到技术的限制，商业运行和应用受到挫折，如今人们越来越重视浮空器的用途，尤其随着临近空间和人类生活空间的进一步扩大利用，浮空器驻留时间长、耗费能源少等优势，可以在科研、商业等领域发挥更大的作用，环保绿色社会尤其需要这种浮空器、飞行器。
光启集团总裁刘若鹏表示，目前浮空器的民用价值已经越来越得到认可。浮空器体积庞大，可以长时留空，而且费效比低，“在载重和时间相同的情况下，浮空器的使用成本与火箭、卫星等相比都低得多，而‘旅行者’号在临近空间载人旅行上的尝试，也是浮空器利用上的创新和开拓。”
“旅行者”3号
组成部分
●囊体：采用超压PE材料结合加强筋的方式研制而成，升空过程中，随着内外压强的变化，囊体完全鼓胀起来后，最大直径18.8米，体积可达到2150立方米。充上氦气的囊体产生浮力，为整个飞行器提供升空、平飞、下降的主要“动力”来源。
●吊舱：安装了航电、载荷、能源、生保等设备，以及一个小型生保舱，舱内搭载了一只活体乌龟。
