斯坦福大学航空航天学教授胡安·阿隆索说：“当太空交通变得常规化时，商业航空交通和太空交通之间将会发生严重的冲突。”
目前，轨道发射并不频繁——全球每年大约有 70 次。因此，如果有一个 SpaceX Falcon 9 火箭从卡纳维拉尔角发射，就会激活“特殊用途空域”，禁止飞机在区域内飞行数小时以配合发射。
但阿隆索考虑的是未来 5 到 7 年。随着像维珍银河和 XCOR 这样的太空旅游公司计划每天进行多次亚轨道飞行，以及像 SpaceX、Sierra Nevada 和 Bigelow 这样的轨道飞行公司将人员和物资送入轨道，天空将会变得拥挤。像维珍银河和 XCOR 这样的公司提供的亚轨道“上下”太空旅游飞行，每年可能会有几百到几千次——而现在是零。航空公司乘客不会乐意接受漫长的延误，只是为了让某个摇滚明星在太空唱歌，或者让某个亿万富翁在“太空酒店”里闲逛。此外，延误或绕行特殊用途空域会给航空公司带来经济损失，并需要消耗额外的燃料。
太空运输卓越中心
因此，阿隆索和 FAA 太空运输卓越中心的其它研究团队正在努力进行数据分析和飞行模拟，试图估算近期太空和航空交通水平——所有这些都是为了确定如何最公平地分配国家空域。太空交通控制的时机很合适，因为 FAA 正在进行一项 400 亿美元的转型，从目前基于地面的、基于雷达的空中交通管制系统，转变为一个名为 NextGen 的基于卫星的系统。飞机上的 GPS 设备将每秒更新一次空中交通管制信息，而不是像雷达那样每隔几秒更新一次。在发生危机时，例如火箭爆炸并产生燃烧的碎片云，使用 NextGen 的空中交通管制员将能够直接向飞机的飞行管理程序发送电子重定向信息，而不是要求通过无线电口头下达指令。
阿隆索说：“FAA 在处理这个问题上一直非常积极。很高兴他们在问题出现之前就采取了行动。”
阿隆索和他的同事可以使用 NASA 的特殊空域模拟工具 FACET。
阿隆索说：“它使我们能够回顾空中交通管制系统的一天。”
因此，阿隆索已经运行了数万次模拟，考虑了天气变量、航空交通和太空发射频率。他模拟了不同的飞行分布，可能是一个月一次发射，或者每周从新墨西哥州、加利福尼亚州、佛罗里达州和科罗拉多州等不同地点进行多达 6 次轨道发射。事实上，FAA 已经批准了全国 8 个不同的地点作为太空港，并正在审查更多申请。并非所有这些太空港的申请者都能成功，但为了模拟未来，阿隆索必须为每一个创建数据。
4D 紧凑包络
他的目标是为航天器划出紧凑的空域——足够大以安全容纳起飞、再入和任何紧急情况——但足够小，以尽可能少地影响飞机。他称由此产生的空间为“4D 紧凑包络”——因为它们考虑了发射期间空间的三维以及时间。绿色几何形状代表飞机撞击火箭或碎片风险高于可接受风险的空域部分（FAA 尚未决定风险阈值，但阿隆索举例称 100 万分之一为假设值，他可以调整模型以适应更高的或更低的风险）。尽管我们的照片是静态的，但 4D 紧凑包络是动态的——随着火箭沿着其轨迹前进，早期飞行中排除的空域可以重新释放给飞机。
亚轨道飞行的速度将达到每小时 2300 英里，进入距离地球表面约 62 英里的太空，然后滑翔返回。使空域限制更好地对应实际发射窗口，是阿隆索使空域和太空交通系统更具动态性的总体目标的一部分。动态阻塞空间也有助于应对航天器紧急着陆或最坏情况下的灾难性爆炸。在紧急着陆或爆炸的情况下，任务控制可以立即封锁更多空间。
阿隆索说：“如果碎片需要 20 分钟才能落到飞机可能经过的区域，你可以通过重新规划飞机航线来应对。”
阿隆索还希望在使系统更具动态性时考虑轨道飞行的极短发射窗口。例如，当航天飞机飞往国际空间站时，有一个仅持续 10-15 分钟的发射机会。如果延误导致机组人员错过发射窗口，航班将需要推迟。
阿隆索说：“如果你错过了发射窗口，空间站已经飞到了欧洲上空，你根本不可能用现有的燃料追上它。如果窗口如此之短，为什么还要提前一两个小时，延后一两个小时来预留空域？”
阿隆索乐观地认为，将动态性引入系统，并且只在发生爆炸时才创建大面积的限制空域，将可以避免民航机和航天器之间的敌对冲突。
阿隆索说：“如果我们开始在路上增加越来越多的汽车，到一定程度我们的基础设施就会饱和。但我们相信，根据我们进行的估计，我们可以相对有效地管理这种冲突。”
亚轨道与轨道
空中交通管制员将有时间进行调整——商业轨道飞行，它们必须达到约每小时 17000 英里的速度才能开始绕地球飞行，距离成为每天甚至每月都发生的事件还有一段距离。首先大量出现的商业航班将是“亚轨道”旅行，就像维珍银河希望在 2014 年提供的航班一样。这些亚轨道航班的速度将“仅”达到每小时 2300 英里，进入距离地球表面约 62 英里的太空，然后将在几分钟后以大弧度滑翔返回。
阿隆索发现这些飞行器的空中交通问题要简单得多。因为它们不试图与国际空间站或特定轨道会合，所以它们没有严格的发射窗口——换句话说，它们可以因天气或技术困难而延迟，而无需取消航班。此外，因为亚轨道飞行最终是寻乐之旅，而不是有目的地的飞行，所以在飞行员选择向西、向北还是向东飞行方面也存在灵活性。最后，到目前为止，太空港都位于偏远地区。维珍银河将从太空港起飞的太空港美国，位于偏僻之处——部分原因是它就在白沙导弹靶场附近。这些航班不会严重干扰飞机。
阿隆索说：“但他们正在谈论在丹佛国际机场几英里外建造一个太空港——那可能就是另一回事了。”
