顏士州
2021年4月29日,我國“長征五號B遙二”運載火箭成功地將“天和號”核心艙送入軌道,這是中國的第一個空間站。從此,屬于我國自己的空間站在軌組裝建造大幕正式拉開。
天宮,這個神話傳說中的宮殿,過去只是人們的想象,然而它卻被21世紀的中國賦予了科學的色彩。充滿著期待的“天宮”,已經(jīng)不再只是夢想。
自力更生建空間站
一談到空間站,人們自然而然想到國際空間站。為何咱們中國要搞特殊化,自己花錢單獨建空間站?其實情況不是你想象的那么簡單。國際空間站是在軌運行的最大空間平臺,是一個可開展航空航天實驗的規(guī)模較大的空間實驗室。它重達400多噸,是當年以美國為首,由俄羅斯、加拿大、日本等16個國家聯(lián)合,歷時12年,才建造完成的國際型綜合空間站。
空間站是一個長期在軌運行的“太空航母”,它可容納多名航天員在軌生活、工作,無論是超真空環(huán)境還是航空技術,在這里都能充分開展。
照理說,科學無國界,然而當時的中國受以美國為首的西方國家經(jīng)濟制裁,所以國際空間站合作的大門被關上了。20世紀90年代初,為了發(fā)展我國的航空航天事業(yè),我國不得已走上了自主研制的道路。載人航天工程啟動以來,采取了“三步走”的方略——研制載人飛船,讓航天員往返天地之間;組建空間實驗室,掌握出艙、交會對接等技術;建造大型的長期有人照料的空間站。
我國的空間站是根據(jù)自身情況定制的,它是百噸級的,規(guī)模不算大,完全根據(jù)需求而建,在軌設計壽命不小于10年,所有原材料和零部件均國產化。目的是使我國成為獨立掌握近地空間長期載人飛行技術,具備長期開展近地空間有人參與科學技術試驗和綜合開發(fā)利用太空資源能力的國家。
空間站的前身
在了解空間站之前,讓我們先了解一下空間實驗室,也就是太空實驗室。這是一種載人航天科學實驗空間站,美國、俄羅斯早在20世紀80年代初就擁有了自己的空間實驗室,而我國直到2011年9月29日“天宮一號”的成功發(fā)射,才算有了自己的空間實驗室。
空間實驗室先發(fā)射停留在太空的無人空間實驗室,然后用運載火箭將載人飛船送入太空,隨即跟停留在軌道上的無人空間實驗室進行交會對接,這樣宇航員才能從飛船進入空間實驗室開始工作。航天員完成工作后,可以再乘飛船返回到地球上來。我國發(fā)射的“神舟十一號”與“天宮二號”對接,就是完成對空間實驗室的建造。
然而,空間實驗室與空間站有所不同,空間站是一種能供航天員居住的航天器。它的特點是規(guī)模龐大而且運行的時間長,空間站如同能住宿的房子一樣,可以提供生活設施,另外時間久了如果航天設備發(fā)生故障可以維修??臻g實驗室是空間站的前身,屬于一種從載人飛船過渡到載人航天基礎設施的試驗性航天器?!吧裰凼惶枴陛d人飛船與“天宮二號”空間實驗室進行對接,航天員進行為期一個月的駐留試驗,這就是完成載人航天“三步走”的戰(zhàn)略,為2022年我國建成永久性空間站奠定基礎。
太空之“家”
我國的空間站是由實驗艙和核心艙兩部分組成。實驗艙(工作艙)是從事科學試驗、開發(fā)新產品、維修失效的航天器的場所;核心艙(生活艙)環(huán)境優(yōu)雅,設備齊全,廚房、廁所、臥室、活動室樣樣俱全。它有一個核心艙、兩個實驗艙,核心艙居中,兩個實驗艙連接于兩側,如同一個“T”字型,每個艙重達20噸,供活動的空間面積達到110立方米。
打個形象的比喻,“神舟飛船”就是一架飛機,“天宮一號”和“天宮二號”就是一室一廳的小套房子,而空間站就是三室兩廳還帶汽車庫的“豪宅”。
“天和”核心艙全長16.6米,最大直徑4.2米,發(fā)射質量22.5噸,可支持3名航天員長期在軌駐留。它不僅是航天員的居住場所,也是整個空間站的控制中心。它如同一棵大樹的樹干,其他艙可以安裝在它的任何一個部位上。
核心艙比5層樓房還高,活動空間非常寬敞。為了讓航天員駐留更長的時間,空間站設計了“生物再生”的方式,為航天員提供了必要的生活保障。
兩個實驗艙,一個叫“問天”,一個叫“夢天”,主要是開展科學實驗所用,里面配備了專用氣閘艙,支持航天員出艙活動,配置了小型機械臂,可進行艙外載荷自動安裝操作和自動進出艙。
載人航天事業(yè)代表著一個國家的綜合國力與科技實力,它為人類探索宇宙奠定了基礎,從而更好地服務于現(xiàn)代化建設,造福于全人類。