开启“空间站”时代

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  巨资建造空间站有啥用?
  在载人航天发展之初,军用是首要目的,美国和苏联都曾实际应用过载人飞船进行对地成像、电子侦察。但随着技术的进步,照相和电子侦察及其他军用航天任务都可以用无人卫星去完成,载人航天逐渐演变成为大国之间展示国力的竞争。在苏联解体后,曾与美国合作建设国际空间站,载人航天的主要目的已转变为基础科学性质的空间科学研究。
  空间站的建成,短时间内可能不会产生什么经济效益,但它在科学研究上却有巨大价值。与其他航天器相比,空间站因为有人参与观测,再加上空间站在太空的活动位置和多方向性,可以充分发挥仪器设备的作用。比如对地观测方面,空间站比遥感卫星条件更优越。当地球上发生地震、海啸或火山喷发时,空间站里的航天员,可以及时调整遥感器的各种参数,以获得最佳观测效果。用空间站对地球大气质量进行监测,可长期预报气候变化。而且,陆地资源开发、海洋资源利用等方面也会从中受益。
  在天文学方面,由于受地球大气层的影响,目前,在地球上能够接收到来自宇宙的信息,只有可见光和部分无线电波,而大量的电磁波已经被大气层过滤掉了。这使研究和探索宇宙受到很大的限制,而如果在空间站上建立专门的天文观测设施,进行相关的天文研究,就可以排除这些限制。
  苏联和平号空间站
  和平号空间站是前苏联载人航天的巅峰之作,拥有量子1号和量子2号、晶体、光学和自然舱共5个功能舱。要加上核心舱,它的总质量就会有约130吨。但由于和平号空间站使用的是较陈旧的多舱空间站设计,布设太阳能电池翼上存在诸多不便,致使电力供应从来不能满足实验舱的需求。
  为此,苏联在解体前设计了和平2号空间站,为弥补以前的种种不足。
  国际空间站
  美俄联合建造的国际空间站,一改之前的大国太空争霸、展示国力的局面,而是转为合作。两国使用同一概念设计空间站,使得国际空间站规模庞大、技术先进,不过这个系统也极为复杂,并且建设极为依赖美国航天飞机。国际空间站拥有15个加压舱段,4个大型太阳能电池翼以及其他设备,总重量达到了空前的400吨以上。国际空间站具有分属美国、俄罗斯、欧洲、日本的4个大型实验舱,可以满足各类空间科学、天文与对地观测、空间生命科学和航天医学等领域研究的需求。
  中国空间站未来猜想
  在先后掌握了载人飞船和货运飞船、空间对接与航天器长时间自主运行、航天员中期驻留等技术后,我国将在2017年以后开展大型、长期有人照料的空间站的建设工作,预计2020年左右建成。
  我国空间站主要舱段将使用新一代的长征五号运载火箭发射,因此质量限制大为放宽,空间站将由1个21吨核心舱和2个20吨级实验舱组成,总发射重量超过60吨。空间站核心舱长18.1米、最大直径4.2米,分为节点舱、生活控制舱和资源舱,是航天员的主要活动场所。核心舱的节点舱段拥有5个对接口,用于对接实验舱和载人飞船,是空间站的联系枢纽,另外在资源舱尾部还有一个对接口,用于对接货运飞船。两个实验舱长度均为14.4米,最大直径4.2米,是开展空间实验的主要舱所,也可供航天员临时生活。
  中国的空间站各个舱段都是独立的航天器,具备自主飞行能力,这种设计增加了舱段本身的设计制造成本,从技术上说要逊色于国际空间站的设计。在国际空间站中,俄罗斯的主要舱段具备自主飞行能力,但美国、欧洲和日本的舱段使用航天飞机运输并交由大型机械臂安装,本身没有自主飞行能力。
  在不远的将来,宇宙中就会出现我国自主研制的空间站,让我们拭目以待吧!
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