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爭。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,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),以獲得最佳觀測效果。用空間站對(duì)地球大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測,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、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??臻g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