太空遊客真的了解他們所承擔的風險嗎?

北京時間10月8日消息,誰來確保太空遊客可以安全返回地球?太空旅遊業代表認為,嚴格的安全監管會阻礙公司的創新能力。太空旅遊運載火箭或許是唯一一個可能殺死人類但卻無需獲得獨立安全認證的運輸技術。目前,充滿期待的太空遊客對此似乎並不介意,但是這個新興的行業是否在玩一場危險的遊戲?

SpaceX的全平民Inspiration4宇航員,他們剛剛結束了歷史性的三天太空之旅,墜落在大西洋。
SpaceX的全平民Inspiration4宇航員,他們剛剛結束了歷史性的三天太空之旅

SpaceX的Inspiration4任務中的四名私人宇航員——有史以來飛向太空的首個全平民機組成員——在9月15日火箭即將發射的前一天,看似十分放鬆,他們正憧憬着坐進太空艙,在裝滿爆炸性燃料的火箭頂端,沖向太空。

為這次任務出資並擔任指揮官的科技創業家賈瑞德·艾薩克曼表示,機組人員在訓練期間,會乘坐戰鬥機。在此期間,戰鬥機發生事故的風險可能更高。

他說:“在過去幾天里,戰鬥機一次次地把我們拋向天空,我覺得這個風險要比這次的任務風險更高。所以,當我們在太空擠在狹小的龍飛船太空艙里的時候,我們感覺良好。”

火箭飛行有多危險?

但是,太空任務期間的死亡風險究竟有多高呢?NASA的商業航天總監菲爾·麥卡利斯特表示,跟NASA的航天飛機尚未退役的那最後幾年相比,SpaceX的載人龍飛船的安全性大概提高了三倍。事實上,由於安全檢查和安全意識的提高,當時的NASA航天飛機已經是最安全的了。

麥卡利斯特說:“我們能夠結合一些額外的技術。龍飛船系統擁有我們所不具備的飛行中止能力。這一切都增加了成功執行任務的可能性。”

但這到底又意味着什麼呢?位於休斯頓的NASA約翰遜航天中心的航天飛機概率風險評估技術負責人泰瑞·哈姆林在2011年時曾提到,在早期,航天飛機失事的風險很高,九次任務中有一次會失敗。

到2011年航天飛機退役的時候,NASA在災難性事故中損失了兩架航天飛機,失敗風險是原先的十分之一,也就是90次任務中才有一次失敗。以這樣的數據,再假設麥卡利斯特的推斷是正確的,那麼Inspiration4發生災難性事故的概率約為三百分之一。(實際上,NASA一共執行了135次航天飛機任務,僅發生兩起致命事故,分別是1986年的挑戰者號事故和2003年的哥倫比亞號悲劇。)

根據美國國家安全委員會的數據,在美國,死於空難的平均終生風險為1/205552;另一方面,在美國,死於車禍的終生風險為1/107。

即便如此,很多專家仍警告稱,太空旅遊行業正在經歷前所未有的改變,可能會增加太空遊客在墜機事故中喪生的幾率。

藍色起源的首次亞軌道載人飛行任務的機組成員。
藍色起源的首次亞軌道載人飛行任務的機組成員。

不對任何人負責

國際空間安全促進協會(IAASS)的執行董事、前歐洲空間局(ESA)飛行安全負責人托馬索·斯戈巴說:“問題在於,當前的太空旅遊業既沒有政府的安全監管,也沒有他們自己的監管。他們也沒有任何歷史記錄可以證明他們的技術是安全的。”

沒有任何現代電器或設備——從吹風機、微波爐到汽車、飛機和過山車——必須首先獲得獨立機構的認證,證明其設計符合獨立設定的安全標準才能上市。這些認證旨在確保已努力將這些技術傷害用戶的風險最小化,並且獨立於公司之外的人也認為這些技術是安全的。

但美國國會暫停2004年制定的安全法規,意味着太空旅遊公司的責任比你想象的要更小。

航空航天公司空間政策和戰略中心的系統主管約瑟夫·科勒說:“在太空行業進行了一些非常成功的遊說之後,安全法規的暫停是為了讓行業學習和進步。該法律規定,重點應放在制定最終可能導致實施監管的最佳實踐和自願標準上。但到目前為止,真正可以解決的問題很少。”

目前,美國聯邦航空管理局(FAA)要求商業航天公司證明其運營不會對地面(或空域)公眾造成風險。然而,FAA發言人在一封電子郵件中告訴記者,該機構沒有對飛行參與者的安全進行監督,也沒有證明航天器的發射和返回地球對人類是安全的。

FAA的公共事務專家史蒂夫·庫爾姆在郵件中寫道:“根據聯邦法律,FAA的商業太空運輸監督職責旨在保護地面公眾和使用國家空域系統的其他公眾成員的安全——而不是航天器中的個人。事實上,國會已經禁止FAA監管機組人員或航天參與者的安全。此外,國會也沒有授權FAA認證航天器可以安全地執行載人發射和返回地球任務。”

但是,庫爾姆補充說,公司必須證明他們的技術在試飛期間可以安全運行,才能獲得FAA的載人許可。

維珍銀河創始人理查德·布蘭森在太空船二號“VSS Unity”的發射期間,像超人一樣在機艙內體驗失重。
維珍銀河創始人理查德·布蘭森在太空船二號“VSS Unity”的發射期間,像超人一樣在機艙內體驗失重。

扼殺創新

卡琳娜·德瑞斯是代表太空旅行公司的商業航天聯合會的主席。她說,早期監管可能會扼殺新興領域的創新,阻礙最佳技術的發展。“我認為,許多人擔心的也正是這一個。如果監管過早地落地,那麼最好的技術很有可能就不會出現。今天設計的運載工具彼此大不一樣。但是,如果我們對任何一種風格進行監管,那麼有些設計可能就不會出現在市場上。”

因此,今天的太空遊客會簽署一份知情同意書,聲明他們接受任務期間可能發生的任何事情。

德瑞斯說:“這是使這個國家(美國)變得偉大的原因之一:你可以做出自己的選擇。美國人可以選擇去水肺潛水,這個並沒有受到嚴格監管,他們也可以選擇跳傘,選擇擇期手術等等。所有這些都受同一類型的知情同意要求的約束。”

1903年12月7日,奧維爾·萊特控制的Flyer 1在北卡羅來納州基蒂霍克進行了歷史上的首次動力飛行。
1903年12月7日,奧維爾·萊特控制的Flyer 1在北卡羅來納州基蒂霍克進行了歷史上的首次動力飛行。

早期航空的“墓碑技術”

航空航天公司聯邦項目的首席主管丹尼爾·伯恩斯坦說,商業載人航天領域的情況,其實和航空業最初幾十年的情況十分相似。

伯恩斯坦說:“當萊特兄弟最終發明飛行器,並進入二十世紀初和二十年代的時候,我們還沒有多少商業飛行,更多的軍事飛行或探索性質的飛行。但等到二十世紀末的時候,商業飛行已經較為普遍。不過,那時候還是沒有太多監管。所以,事故也時有發生。”

早期航空先驅們採取的方法,有時被描述為飛行-修復-飛行。用斯戈巴的話來說,就是“墓碑技術”。

斯戈巴說:“他們會製造機器,駕駛機器飛行,再等待事故發生,之後調查事故,如果他們發現技術存在問題,他們會從中學習並解決問題。”他補充說,與早期的飛行員不同,太空旅行公司並沒有從零開始開發技術。政府資助的機構(如NASA或俄羅斯的航天機構Roscosmos)已經在管理和將物品(及人類)送進太空有關的風險方面積累了數十年的經驗。

2014年11月1日,美國國家運輸安全委員會錄製的一段視頻中,維珍銀河的商用太空飛機“太空船二號”的殘骸出現在莫哈韋沙漠中。SpaceShipTwo 在飛行過程中解體,並於10月31日墜毀,造成一名飛行員死亡,另一名受傷。
2014年11月1日,美國國家運輸安全委員會錄製的一段視頻中,維珍銀河的商用太空飛機“太空船二號”的殘骸出現在莫哈韋沙漠中。SpaceShipTwo 在飛行過程中解體,並於10月31日墜毀,造成一名飛行員死亡,另一名受傷。

存在的問題

斯戈巴說:“過去四十年來,航空工業採用的方法側重性能要求和容錯性。例如,你的設計絕不應該讓單個人為的錯誤導致一整個災難。但是如果你回顧2014年的維珍銀河事故,那就是單個人為失誤導致的災難。”

2014年10月31日,維珍銀河的第一艘名為“Enterprise”的太空船二號飛機在試飛時發生致命事故,飛機在火箭動力試飛期間解體。一名飛行員死亡,另一名受重傷。

在後續的調查中,美國國家運輸安全委員會發現,維珍銀河的這次事故是由太空船二號飛機的羽狀尾翼過早打開所致。該尾翼的作用是在飛機下降穿過地球大氣層的時候減慢速度並穩定飛機。

剛剛過去的7月,維珍銀河圓滿完成了首次載人航天飛行,機組成員包括該公司的老闆理查德·布蘭森。但是,VSS Unity在返回地面過程中偏離事先批准的軌跡,進入周圍的空域,或可危機乘坐商業航班的普通人。

這一事件導致維珍銀河基本上被FAA停飛,直至調查結束。因此,維珍銀河不得不暫停原定於9月底或10月初進行的第二次載人飛行。目前,該公司每次的亞軌道太空旅行票價為每人45萬美元。

斯戈巴質疑,如果太空愛好者(和一眾百無聊賴的有錢人)的冒險殃及這些“普通人”,太空旅行對他們來說還那麼振奮人心嗎?

斯戈巴說:“我認為,一旦傷及平民,太空旅行的市場將會蒸發。就像協和式超音速客機退出歷史舞台一樣。”協和式超音速客機是巴黎到紐約的豪華客機。但一旦發生事故后,人們就對這豪華客機不再感興趣。雖然公司解決了問題,但興趣已將消失。

獨立調查

根據斯戈巴的說法,維珍銀河的太空飛機,本質上,要比藍色起源的新謝潑德號或SpaceX的龍飛船這些太空艙更加危險。太空船二號對人為因素的依賴更高,沒有人類飛行員就無法進行試飛。

斯戈巴說:“維珍銀河的問題更大,因為當安全關鍵機制到位時,問題總會存在。它可以是直升飛機或其他飛機的概念;當你依賴大型移動部件來完成任務時,安全風險總是更高。這並不意味着你不能安全操作類似維珍銀河的羽狀尾翼的東西,但肯定需要付出額外的努力才能確保安全。”

藍色起源在其網站的視頻中分享了該公司確保安全的方法。藍色起源的發言人表示,該公司採用多重冗餘法,以確保在沒有可用備份的情況,任何關鍵系統都不會出現故障。

SpaceX的載人系統開發受益於和NSSA的合作。SpaceX與NASA簽訂了一項合同,旨在協助NASA宇航員往返國際空間站。因此,SpaceX的載人系統必須滿足NASA的極為嚴格的安全標準。

儘管如此,斯戈巴仍對SpaceX的一些做法存有疑慮。

他說:“針對Inspiration4任務,他們用漂亮的穹頂替換了龍飛船上的對接口。但是我想問的是,是哪一個獨立於項目之外的人,審查了這一變動以確保該變動是安全的?”

斯戈巴解釋說,在NASA、ESA或其他航天機構向太空發射任何東西之前,他們都會進行飛行準備檢查。進行檢查的小組的獨立性,是確保調查結果有效的關鍵要求。在這樣的檢查過程中,每個部分都經過仔細調查,以盡量減少出現問題的可能性。

斯戈巴說:“但是,是誰負責審查他們為Inspiration4任務所做的調整呢?僅僅是伊隆·馬斯克自己的批准嗎?這將是技術先進行業歷史上的首例,即單個人,所有者,對這樣的活動擁有最終決定權。”

同樣地,在當前的監管環境中,沒有人可以對這類程序提出質疑。

未來會怎樣?

美國國會針對太空旅行安全監管的中止將於2023年到期。但是,接下來會發生什麼仍不甚明朗。

德瑞斯說,商業航天聯合會一直在與標準組織 ASTM International合作,制定指導方針,並已經發布了關於容錯、數據交換的建議,以支持太空運營和空中交通管制的整合及安全事件的分類。

當被問及該行業是否已經為2023年之後更為嚴格的監管做好準備時,她說,她不這麼認為。她說,現在仍處於發展的早期階段,監管會阻礙創新。

在可預見的未來,充滿期待的太空遊客或太空飛行的參與者,只能選擇信賴將他們送往太空的公司。為了幫助客戶做出是否簽署知情同意書的決定,公司有義務披露他們的安全記錄。德瑞斯認為,每個人都已為此做好了準備。

德瑞斯說:“確保以非常明確的方式披露運載工具的飛行記錄符合這些公司的最佳利益,因為他們希望自己的公司可以持續運營下去。不披露這些信息對公司沒有任何好處,走捷徑忽視安全也是自取滅亡。”

有些人可能會質疑信任這些公司是否合理。負責維珍銀河股票的美國銀行上周指責該公司未如實披露VSS Unity在7月份飛行期間偏離航線的事實。這一事件,導致該公司被FAA停飛。

與此同時,斯戈巴也在呼籲採取更“成熟”的方法,並與科勒和伯恩斯坦等其他行業資深人士一起,提議成立一個新的獨立機構,監督商業航天運營的安全,即太空安全研究所。

斯戈巴說:“太空安全研究所將作為獨立審查員,還將專註於太空系統安全關鍵領域的科普和研究。”

科勒補充說:“太空安全研究所將提供一個平台,人們和公司可以聚在一起討論實現目標的方法。如果公司有新的想法,那麼針對該系統是否真正可以安全地實現目標,提供支持和技術分析十分重要。”

德瑞斯說,只要不阻礙商業航天業的創新能力,該行業不會不支持這樣的提議。

她說:“在我們有機會創新和設計新的運載工具之前,我們不會制定標準和法規——這對行業的未來至關重要。所以,只要我們仍然可以設計、製造和試飛運載工具,且無需從一開始就遵守嚴格的法規,那我相信業界會普遍支持這一提議。”(勻琳)