陈蓝：大学教授进入太空，这是一段重要历史的开始

【文/观察者网专栏作者 陈蓝】

北京时间5月30日上午9点31分，载有神舟16号载人飞船和三名航天员的长征2F遥16火箭将在酒泉卫星发射中心准时点火。

2003年10月15日，几乎同一个时刻，神舟5号飞船在同一个发射台点火升空，将中国第一位航天员杨利伟送入太空。那次发射全球瞩目，数亿中国人几分钟后在电视上看到了飞船升空的录像。转眼二十年过去，中国自己的大型空间站已经建成。这是中国空间站应用发展阶段的首次飞行，但对于广大国人来说，载人航天飞行真的已经成为平常事了。

其实，神舟16号此次飞行并非乏善可陈。除了这是空间站应用发展阶段第一次飞行，以及一年中最早的一次载人发射，第三批航天员朱杨柱和桂海潮以“飞行工程师”和“载荷专家”身份首次亮相，也是这次飞行中最值得关注的看点。

神舟16号机组合影，自左到右为桂海潮、景海鹏、朱杨柱（图源：新华社）

飞行工程师的主要职责是飞船和空间站的管理和维护。载荷专家则负责空间科学实验载荷的在轨运行和实验操作。他们一般从工程技术人员和科学家中选拔，不再需要超强身体素质和丰富战斗机飞行经验。载荷专家更可以认为是飞船的乘客，他们没有编入隶属军方的航天员大队，上空间站就是为了完成实验工作。朱杨柱和桂海潮入选航天员前都是大学教师，他们就是普通人。

朱杨柱在国防科技大学度过了本科、硕士、博士十年大学光阴，随后在原解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室攻读博士后。桂海潮是北京航空航天大学宇航学院教授，博士生导师。他在北航获得了学士和博士学位，在加拿大约克大学完成博士后研究。神舟16号让中国诞生了第一位航天飞行工程师、第一位载荷专家、第一位非军人的平民航天员。

其实，前苏联从上世纪六十年代末就开始从工程技术人员中选拔飞行工程师。而世界上最早的平民载荷专家在40年前（1983年）就随航天飞机上天飞行了。那时的中国每年只能进行1-2次卫星发射。太空是美苏两个超级大国的竞技场，我们只是看客。载人航天和空间站对那时的中国人而言是极其遥远的梦想。而今天，我们几乎在太空中每个方面都赶上了美国，超越了俄罗斯。中国第一位平民航天员的升空是水到渠成的事情。

不过，平民进入太空的历程艰难而曲折，NASA的载荷专家早已成为历史。我们有必要回顾一下这段历史，或许能给我们提供一些启示。

1961年，加加林完成人类首次太空飞行。此后20年里，进入太空的宇航员大部分都是喷气战斗机飞行员出身。他们身体和心理素质绝佳、实际飞行经验丰富、又经历长期艰苦的航天飞行训练。对绝大部分普通人来说，太空飞行的门槛高不可攀，是一生都无法实现的梦想。

太空飞行高门槛的最主要因素是飞船起飞和再入大气层时的大过载。早期飞船如苏联东方号和美国水星号都采用无控制的弹道式再入，产生的过载高达10G以上。通俗地说，就是人体要承受十倍以上自身体重的受力，这远超普通人的生理极限。

半弹道式升力再入技术的出现降低了过载值，其代表作为苏联联盟号和美国阿波罗号飞船，它们的过载值只有早期飞船的一半左右。苏联从联盟5号开始，便有工程技术背景、非飞行员出身的飞行工程师参加飞行。但飞行工程师仍然是职业航天员，由于昂贵的发射成本和飞船有限的座位，真正的普通人依旧只能望天兴叹。

航天飞机的出现为普通人进入太空打开了大门。由于采用升力滑翔再入方式，它的起飞和再入过载低至2-3G，甚至低于过山车。它还被设想成一种频繁发射的大型载人航天运输工具，最终能实现每周一次发射，每次载10人。在当时看来，人类大规模进入太空的崭新时代似乎已呼之欲出。

表1：历史上载人航天运输工具最大过载值

为了适应大规模太空飞行的需要，NASA为航天飞机设计了任务专家和载荷专家两种岗位。他们都不需要飞行员经历，对身体要求也不高。但他们必须是飞行任务相关领域的专家，一般是科学家或工程师。任务专家依然由NASA选拔，属于职业宇航员。他们需要对航天飞机和携带的实验设备有深入的了解，能在多次飞行任务中全面负责实验工作。

载荷专家门槛要低得多。他们不是NASA雇员，也不以宇航员为职业，是真正的普通人。载荷专家通常来自实验项目或飞行任务的发起机构。他们只需要掌握和本次任务相关的技能，通常经过几个月的简易训练就能参加飞行。任务完成后，他们便返回原来的工作岗位。有个例外要说明一下，NASA把参加国际合作任务的外国人都算做载荷专家，但其实他们很多是本国的职业宇航员。

1983年11月28日，哥伦比亚号航天飞机携带“空间实验室一号”升空，来自德国的物理学家伍尔夫·梅尔伯特和来自麻省理工学院-加拿大合作项目的研究员拜伦·利希滕贝格成为首批载荷专家。

次年，麦道公司的查尔斯·沃克成为第一位来自企业的载荷专家。1985年，美国参议员杰克·加恩以载荷专家身份参加了发现号航天飞机的飞行。同年，来自加州理工学院喷气推进实验室的王赣俊博士成为第十位载荷专家以及第一位进入太空的华裔。参加太空飞行的平民宇航员在不断增加。

王赣俊博士（图源：NASA）

1986年，首位“太空教师计划”载荷专家、女教师、平民宇航员麦考利夫在挑战者事故中遇难。这是个转折点，NASA对平民参与航天飞行突然变得谨慎起来。载荷专家每年的飞行人次从10次以上降为不到4次。2001年，在哥伦比亚号事故中，最后一位载荷专家、来自以色列的依兰·拉蒙不幸遇难。由于这次事故，加上国际空间站实验数量猛增等原因，NASA终止了载荷专家计划，相关工作全部改由任务专家来负责。2011年航天飞机退役以后，NASA更强调职业宇航员的“全才”要求，任务专家和其他宇航员的界限也变得模糊了。

NASA载荷专家计划开普通民众进入太空之先河，影响深远。但航天飞机两次失事使NASA回归保守，平民进入太空的进程嘎然而止。不过，挑战者号事故正值戈尔巴乔夫大力推进苏联变革之际。苏联航天开始向西方开放，为平民进入太空打开了另一扇门。

苏联飞行工程师的入选门槛高于美国的任务专家，更高于载荷专家。但依照数十年来联盟号飞船积累的大量经验所得到的结论是，普通人参加太空飞行已无技术障碍。1990年，和平号空间站迎来了第一位付费的平民宇航员——来自日本东京广播公司的记者秋山丰宽。第二年，参加英国BBC广播公司节目遴选出来的平民女性海伦·沙曼乘坐苏联飞船到和平号进行了一次“公费旅游”。

不过，公费出差和公费旅游的需求可遇不可求。此后十年联盟号再也没有招揽到商业付费乘客。平民太空飞行陷入低潮，直到世纪末，在互联网巨大成功激励下第一次商业航天热潮兴起。2001年，经历了NASA从强烈反对到最终勉强同意的艰难谈判，亿万富翁丹尼斯·蒂托乘坐联盟飞船在国际空间站上度过了7天假期，成为第一位太空游客。平民太空飞行的机会似乎又来了。

丹尼斯·蒂托在国际空间站（图源：互联网）

然而，至2009年，联盟号飞船总共才搭载发射了8人次的太空游客。而同期联盟号座位价格猛涨，从最初的2000万美元涨到现在的8000万美元。在高成本和金融危机双重打击后，平民太空飞行又一次陷入停滞状态。2010至2021年的十年间再没出现一位太空游客。

随着商业航天的起步和SpaceX的崛起，平民太空飞行最近几年出现了复苏迹象。2021年中至今不到两年，龙飞船已经进行了三次共12人次的“私人太空飞行”，联盟号飞船也进行了两次共4人次的空间站搭载商业飞行。参加飞行的有亿万富翁、企业高管、科学家、电影导演和明星，还有残疾人。这些飞行到底是旅游飞行、公益飞行，还是私人企业科学实验，界限很模糊。但有一点很清楚，那就是除了担任飞船驾驶的专职宇航员，参加飞行的都是未受严格训练的普通人。

在最近几次成功飞行的鼓舞下，很多人又开始遐想未来。公理航天不仅规划了更多的“私人太空飞行”，还计划向国际空间站发射商业舱。它们未来能独立出来形成商业空间站，俗称太空酒店。甚至，还有初创航天公司设计了能产生人工重力的轮状空间站。马斯克的超重-星舰发射系统创纪录的载荷能力和巨大的内部空间，也给人无限的想象空间。

公理商业空间站效果图（图源：Axiom）

平民进入太空是真正迎来了黄金时代，还是又一次的昙花一现？现在下结论还为时过早。我们不妨让子弹再飞一会。

其实，从几十年来平民宇航员的起起落落，我们已经能得出一些初步结论。

首先，平民进入太空的技术障碍早已克服，但一厢情愿地以自上而下的方式去推动必定事倍功半，甚至无法持续，例如NASA的载荷专家计划。

其次，普及太空飞行的实质性进程应该由市场驱动，自下而上的需求才是持续发展的基础。但巨额飞行成本是挡在前面的一座大山，没有低成本的航天运输系统，大规模进入太空不可能实现。而唯有发展商业航天才能实现这个目标。

神舟16号是一个好的开端。显然，我们吸取了苏联/俄罗斯和美国的宝贵经验，然后根据中国载人航天自己的特点，设立了飞行工程师和载荷专家这两个岗位。我们的载荷专家不属于军方航天员大队，似乎对NASA载荷专家体制有所借鉴，有利于更多平民百姓进入太空。

当然，对普及太空飞行，我们不需要设置过高的目标。在低成本发射系统投入使用之前，勉为其难地发展太空旅游并不合适。但如果真有富豪愿意一掷千金上中国空间站，我们应该热烈欢迎。这不仅能扩大中国航天的影响力，对未来研制商业空间站或太空酒店也有推动作用。

未来几年，我们一定会看到越来越多我们自己的平民航天员。我们期望第四批航天员中有更多的载荷专家，有来自港澳地区和台湾省的载荷专家，还有女性、少数民族和友好国家的载荷专家。我们也不应该排除少量的商业付费乘客和非专职载荷专家，比如真正的教师和和公益工作者。从宏观角度看，让各行各业人士实现太空梦想，也是激励青少年和全民科学教育的绝佳方式。

真正让普通人都能进入太空需要发射成本的大幅降低。令人欣慰的是，我们不仅在研制对标星舰的超重可复用火箭，我们还有马斯克们没有的空天飞机和以有翼亚轨道飞行器为基础的部分复用二级发射系统。乐观估计，它们可能会在十年之内投入使用。中国的商业航天也在慢慢成熟，未来发展也许会超出我们想象。

腾云空天飞机（图源：本文作者）

最后提一件有意思的事。继一年半前神舟12号及美、俄机组共同创造14人的太空人口新记录后，神舟16号此次发射再次打破了这个记录。此时此刻，数百公里上空的地球轨道上，生活着17位地球人。其中中国空间站上有神舟15、16机组共6人，国际空间站上有联盟MS-22、Crew-6龙飞船、公理2号龙飞船三个机组共11人。这是史无前例的，而其中“平民航天员”所占的比例也前所未有。

太空人口从1995年的13人增加到今天的17人花了整整28年。相信再过28年，肯定不会只增加4人，大概率会超过40人，甚至达到400人。那时，平民进入太空应该已司空见怪。而今天，就是一段重要历史的开始。

恭贺两位老师梦想成真！预祝飞行顺利、满载而归！

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