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亚轨道飞行是指飞行高度跨过太空边界，但速度和高度又无法维持稳定轨道的飞行方式。与轨道飞行相比，亚轨道飞行的航天器或卫星没有足够的速度逃离地球引力，无法进入稳定轨道。亚轨道飞行的最高点必须高于卡门线，即位于海拔100公里的大气层上界面，否则轨道将不稳定。亚轨道飞行的范围介于飞机最高飞行高度和卫星最低轨道高度之间。[2][3]它在情报收集、侦察监视、通信保障和空中地面作战等方面具有发展潜力。[3]
亚轨道飞行的特点是无法绕行地球一周，航天器在达到最高点后高度持续下降并落地。亚轨道飞行可以看作是近地点附近地面以下的椭圆轨道或非理想状态下的特殊抛体运动。通过调整抛射角度，可以自由调整亚轨道飞行的弹道最高点、射程和落点。[2][4]
在2021年，蓝源公司、中国航天科技集团有限公司以及维珍银河公司成功进行了亚轨道飞行。[5][6][7]
定义背景
亚轨道飞行是相对于轨道飞行而定义的，而轨道飞行是指飞行器的速度达到了第一宇宙速度，即每秒7.9千米，能够环绕地球做匀速圆周运动。相比之下，亚轨道飞行是指飞行器的速度没有达到第一宇宙速度，不能做绕地运动，但是飞行高度达到了100公里高度的“卡门线”。由于没有达到绕地运行速度，所以亚轨道飞行的轨迹呈抛物线，到达一定高度后返回地球。[8]
轨道范围
亚轨道是指处于飞机最高飞行高度和卫星最低轨道高度之间的区域。它也被称为临近空间或空天过渡区，大致包括大气平流层、大气中间层和部分电离层区域。亚轨道不属于航空领域，也不属于航天领域，但在情报收集、侦察监视、通信保障和空中地面作战等方面具有巨大的发展潜力。[3]而高于300公里的飞行则属于轨道飞行，例如国际空间站的运行轨道大约在400公里左右。[4]
飞行特点
亚轨道飞行与轨道飞行最大的区别在于亚轨道无法绕地球一周。它的初速度无法达到绕行地球所必需的第一宇宙速度，因此抛射体在达到最高点（远地点）后，高度将持续下降，并在回到起点之前落地。因此，亚轨道飞行可以被看作是一个近地点附近、地面以下的椭圆轨道，或者是一种非理想状态下、特殊的抛体运动。[3]亚轨道飞行和抛射体一样，通过调整抛射角度可以在很大范围内自由调整弹道的最高点、射程和落点。[4]
发射实例
蓝源公司于2021年7月20日在德克萨斯州的一号发射场成功进行了首次载人亚轨道飞行，使用了名为"新谢泼德"（New Shepard）的系统，将蓝源公司的创始人兼世界首富贝佐斯和其他三名乘员送上了距离地面约100千米的亚轨道。[5][9]其次是中国航天科技集团有限公司一院于7月16日成功进行了一项亚轨道重复使用演示验证项目，运载器在酒泉卫星发射中心进行了飞行，并成功平稳水平着陆于阿拉善右旗机场。[6]最后是英国维珍银河公司创始人布兰森及其团队于7月11日乘坐名为"联合号太空船二号"的亚轨道飞行器，在美国太空港起飞，并在86千米的亚轨道上关闭发动机，在这里6名亚轨道宇航员解下安全带，开始体验大约4分钟左右的太空失重感。[7]
参考资料 9
- What’s a suborbital flight? An aerospace engineer explains — theconversation
- What is suborbital flight? (And why do we care?) — LiveSearch
- 干货科普!什么是“亚轨道飞行”? — 腾讯网
- 2025年中国有望开启亚轨道太空旅行，亚轨道飞行是什么? — 腾讯网
- 蓝源公司“新谢泼德”系统成功实施载人首飞 — 中国载人航天工程
- 我国亚轨道重复使用运载器飞行演示验证项目首飞取得圆满成功 — 中华人民共和国航天局
- 太空旅游不是梦——浅谈亚轨道飞行 — 光明网军事频道
- 越来越火的亚轨道飞行，到底是啥? — 新浪网
- 越来越火的亚轨道飞行，到底是啥? — 新京报