開啟“空間站”時(shí)代

巨資建造空間站有啥用？

在載人航天發(fā)展之初，軍用是首要目的，美國和蘇聯(lián)都曾實(shí)際應(yīng)用過載人飛船進(jìn)行對(duì)地成像、電子偵察。但隨著技術(shù)的進(jìn)步，照相和電子偵察及其他軍用航天任務(wù)都可以用無人衛(wèi)星去完成，載人航天逐漸演變成為大國之間展示國力的競(jìng)爭(zhēng)。在蘇聯(lián)解體后，曾與美國合作建設(shè)國際空間站，載人航天的主要目的已轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)科學(xué)性質(zhì)的空間科學(xué)研究。

空間站的建成，短時(shí)間內(nèi)可能不會(huì)產(chǎn)生什么經(jīng)濟(jì)效益，但它在科學(xué)研究上卻有巨大價(jià)值。與其他航天器相比，空間站因?yàn)橛腥藚⑴c觀測(cè)，再加上空間站在太空的活動(dòng)位置和多方向性，可以充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用。比如對(duì)地觀測(cè)方面，空間站比遙感衛(wèi)星條件更優(yōu)越。當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生地震、海嘯或火山噴發(fā)時(shí)，空間站里的航天員，可以及時(shí)調(diào)整遙感器的各種參數(shù)，以獲得最佳觀測(cè)效果。用空間站對(duì)地球大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可長期預(yù)報(bào)氣候變化。而且，陸地資源開發(fā)、海洋資源利用等方面也會(huì)從中受益。

在天文學(xué)方面，由于受地球大氣層的影響，目前，在地球上能夠接收到來自宇宙的信息，只有可見光和部分無線電波，而大量的電磁波已經(jīng)被大氣層過濾掉了。這使研究和探索宇宙受到很大的限制，而如果在空間站上建立專門的天文觀測(cè)設(shè)施，進(jìn)行相關(guān)的天文研究，就可以排除這些限制。

蘇聯(lián)和平號(hào)空間站

和平號(hào)空間站是前蘇聯(lián)載人航天的巔峰之作，擁有量子1號(hào)和量子2號(hào)、晶體、光學(xué)和自然艙共5個(gè)功能艙。要加上核心艙，它的總質(zhì)量就會(huì)有約130噸。但由于和平號(hào)空間站使用的是較陳舊的多艙空間站設(shè)計(jì)，布設(shè)太陽能電池翼上存在諸多不便，致使電力供應(yīng)從來不能滿足實(shí)驗(yàn)艙的需求。

為此，蘇聯(lián)在解體前設(shè)計(jì)了和平2號(hào)空間站，為彌補(bǔ)以前的種種不足。

國際空間站

美俄聯(lián)合建造的國際空間站，一改之前的大國太空爭(zhēng)霸、展示國力的局面，而是轉(zhuǎn)為合作。兩國使用同一概念設(shè)計(jì)空間站，使得國際空間站規(guī)模龐大、技術(shù)先進(jìn)，不過這個(gè)系統(tǒng)也極為復(fù)雜，并且建設(shè)極為依賴美國航天飛機(jī)。國際空間站擁有15個(gè)加壓艙段，4個(gè)大型太陽能電池翼以及其他設(shè)備，總重量達(dá)到了空前的400噸以上。國際空間站具有分屬美國、俄羅斯、歐洲、日本的4個(gè)大型實(shí)驗(yàn)艙，可以滿足各類空間科學(xué)、天文與對(duì)地觀測(cè)、空間生命科學(xué)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究的需求。

中國空間站未來猜想

在先后掌握了載人飛船和貨運(yùn)飛船、空間對(duì)接與航天器長時(shí)間自主運(yùn)行、航天員中期駐留等技術(shù)后，我國將在2017年以后開展大型、長期有人照料的空間站的建設(shè)工作，預(yù)計(jì)2020年左右建成。

我國空間站主要艙段將使用新一代的長征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射，因此質(zhì)量限制大為放寬，空間站將由1個(gè)21噸核心艙和2個(gè)20噸級(jí)實(shí)驗(yàn)艙組成，總發(fā)射重量超過60噸。空間站核心艙長18.1米、最大直徑4.2米，分為節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙和資源艙，是航天員的主要活動(dòng)場(chǎng)所。核心艙的節(jié)點(diǎn)艙段擁有5個(gè)對(duì)接口，用于對(duì)接實(shí)驗(yàn)艙和載人飛船，是空間站的聯(lián)系樞紐，另外在資源艙尾部還有一個(gè)對(duì)接口，用于對(duì)接貨運(yùn)飛船。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙長度均為14.4米，最大直徑4.2米，是開展空間實(shí)驗(yàn)的主要艙所，也可供航天員臨時(shí)生活。

中國的空間站各個(gè)艙段都是獨(dú)立的航天器，具備自主飛行能力，這種設(shè)計(jì)增加了艙段本身的設(shè)計(jì)制造成本，從技術(shù)上說要遜色于國際空間站的設(shè)計(jì)。在國際空間站中，俄羅斯的主要艙段具備自主飛行能力，但美國、歐洲和日本的艙段使用航天飛機(jī)運(yùn)輸并交由大型機(jī)械臂安裝，本身沒有自主飛行能力。

在不遠(yuǎn)的將來，宇宙中就會(huì)出現(xiàn)我國自主研制的空間站，讓我們拭目以待吧！endprint