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)都曾實際應用過載人飛船進行對地成像、電子偵察。但隨著技術的進步,照相和電子偵察及其他軍用航天任務都可以用無人衛(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爭。在蘇聯(lián)解體后,曾與美國合作建設國際空間站,載人航天的主要目的已轉(zhuǎn)變?yōu)榛A科學性質(zhì)的空間科學研究。
空間站的建成,短時間內(nèi)可能不會產(chǎn)生什么經(jīng)濟效益,但它在科學研究上卻有巨大價值。與其他航天器相比,空間站因為有人參與觀測,再加上空間站在太空的活動位置和多方向性,可以充分發(fā)揮儀器設備的作用。比如對地觀測方面,空間站比遙感衛(wèi)星條件更優(yōu)越。當?shù)厍蛏习l(fā)生地震、海嘯或火山噴發(fā)時,空間站里的航天員,可以及時調(diào)整遙感器的各種參數(shù),以獲得最佳觀測效果。用空間站對地球大氣質(zhì)量進行監(jiān)測,可長期預報氣候變化。而且,陸地資源開發(fā)、海洋資源利用等方面也會從中受益。
在天文學方面,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設施,進行相關的天文研究,就可以排除這些限制。
蘇聯(lián)和平號空間站
和平號空間站是前蘇聯(lián)載人航天的巔峰之作,擁有量子1號和量子2號、晶體、光學和自然艙共5個功能艙。要加上核心艙,它的總質(zhì)量就會有約130噸。但由于和平號空間站使用的是較陳舊的多艙空間站設計,布設太陽能電池翼上存在諸多不便,致使電力供應從來不能滿足實驗艙的需求。
為此,蘇聯(lián)在解體前設計了和平2號空間站,為彌補以前的種種不足。
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霸、展示國力的局面,而是轉(zhuǎn)為合作。兩國使用同一概念設計空間站,使得國際空間站規(guī)模龐大、技術先進,不過這個系統(tǒng)也極為復雜,并且建設極為依賴美國航天飛機。國際空間站擁有15個加壓艙段,4個大型太陽能電池翼以及其他設備,總重量達到了空前的400噸以上。國際空間站具有分屬美國、俄羅斯、歐洲、日本的4個大型實驗艙,可以滿足各類空間科學、天文與對地觀測、空間生命科學和航天醫(yī)學等領域研究的需求。
中國空間站未來猜想
在先后掌握了載人飛船和貨運飛船、空間對接與航天器長時間自主運行、航天員中期駐留等技術后,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工作,預計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運載火箭發(fā)射,因此質(zhì)量限制大為放寬,空間站將由1個21噸核心艙和2個20噸級實驗艙組成,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)點艙、生活控制艙和資源艙,是航天員的主要活動場所。核心艙的節(jié)點艙段擁有5個對接口,用于對接實驗艙和載人飛船,是空間站的聯(lián)系樞紐,另外在資源艙尾部還有一個對接口,用于對接貨運飛船。兩個實驗艙長度均為14.4米,最大直徑4.2米,是開展空間實驗的主要艙所,也可供航天員臨時生活。
中國的空間站各個艙段都是獨立的航天器,具備自主飛行能力,這種設計增加了艙段本身的設計制造成本,從技術上說要遜色于國際空間站的設計。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運輸并交由大型機械臂安裝,本身沒有自主飛行能力。
在不遠的將來,宇宙中就會出現(xiàn)我國自主研制的空間站,讓我們拭目以待吧!endprint