面對世界各國的質疑,中國空間站用實力迴應!

面對世界各國的質疑,中國空間站用實力迴應!

太空積木是什麼呢?空間站又有什麼作用?我國空間站的建立都經歷了什麼?今天讓我們放眼太空,跟隨天和號一起走進中國的太空積木,天宮空間站。

“太空積木”

相信我們平時一定玩過或者見過積木,把一塊一塊的小積木透過各種方式拼接成一個大的建築。

面對世界各國的質疑,中國空間站用實力迴應!

那如果,我們把天宮一號、天和號等等這些航天器想象成一塊一塊的小積木,它們飛到太空中相互連線,最終拼接成的建築不就是空間站嘛。

那麼這個拼積木的想法是怎麼來的呢?

1869年,美國作家愛德華有一篇小說叫做“磚砌月球空間站”,空間站的概念是從此開始進入人們的視野。1903年,俄國航天之父康斯坦丁提出了一個設想,如果在距離地球不遠的太空中,搭建一個可以供人類生存、能給有能源供應的空間站會怎樣。隨後各國的科學家們開始了瘋狂的研究。

1971年,前蘇聯“禮炮1號”空間站順利進入執行軌道。

1973年,美國“天空實驗室”空間站成功升入太空。

但如果按照我們現在的標準,這些空間站都不夠格,甚至根本不能用。這是為什麼呢?那就要從我們現在的空間站要求來說了。

首先,空間站必須是環繞著一個星體且有它自己的軌道系統,也就是說它必須要持久、恆定地圍繞著一個星體轉。

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其次,空間站必須擁有足夠大的空間而且裝置要完善,一個空間站如果裝置太少,空間太小,那還怎麼住人,那就不能叫空間站了。

然後,空間站必須能夠長期使用,並且可以支援太空補給等多項用途,這代表著地面必須長期對空間站進行維護,相對應的技術要達標。

最後,空間站,載人為主,這意味著它必須要保護好人的生命安全,比如艙體結構要有保護航天員免受太空輻射和流星傷害的保護殼,維持氣壓氧氣等等的生命保障系統,還有緊急逃生艙等等重要安全設施,可以支援航天員的生活以及各項工作。

但是人類並不能把火箭做到無限大,所以空間站的尺寸變成了主要限制因素,火箭體積和形狀決定了空間站的樣子,經過科學家的研究,使用多個圓筒結構艙體進行“拼積木”,就變成了大型空間站的最優設計。

圓筒結構的優勢有很多,它既能做得輕巧結實,又能在最大程度上利用運載火箭的內部空間,這些不同的艙體發射到太空後,會在軌道上進行組裝,最終拼成一個完整的太空站系統。

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這就是“太空積木”空間站的整體構思。

但是在空間站這個“太空積木”中,有一塊必須到位的積木就是核心艙。

今年4月29日,海南文昌航天發射場升空了一枚運載火箭,長征五號,它搭載著我國空間站的核心位置,“天和核心艙”。

“天和核心艙”

既然是“拼積木”,那就要一塊一塊的把這些“零件”發射出去,那麼首當其衝的就是整個積木的重點部分,“核心艙”。核心艙是整個空間站的核心艙室,整個空間站的所有建設都要以它為中心,而且必須能夠支援這些艙室的運作。

2016年4月,中國載人航天工程辦公室釋出《空間站工程研製進展》,詳細介紹了中國空間站的發展動態。2018 年,中國空間站核心艙在第 12 屆珠海航展上首都對外公開展出。

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中國未來的空間站叫做“天宮”。整個空間站採用了水平對稱T字形結構,由核心艙和兩個實驗艙組成,設計使用壽命為10年,荷載人員3人,成員交替時可支援6人。

我們上面也說到了空間站的重點是核心艙,而“天宮”的核心艙就在前不久已經順利升空。

作為核心的天和號是空間站的主控艙,是管理和控制中心,也是航天員們的主要活動區域。它負責整個空間站的水電、空氣、溫溼度、微生物、廢棄物的管理,更直接控制著航天員的生命保障系統,其所具備的能力可以滿足航天員在太空中的長期生活工作需求。

天和號帶有一個大型機械臂,前面細長的部分是節點艙,這裡有一個轉位基座,可以連線載人飛船、實驗艙還有一個出艙口,以供航天員出艙活動。尾部還有一個可連線貨運飛船的介面。

根據這些設計,在天宮空間站搭建的過程中,天和核心艙節點艙的對介面會首先與實驗艙完成對接,然後透過轉位基座或者機械臂來把實驗艙轉移到節點艙兩側的停泊口,以實現長期停靠。

但是按照現有的技術,中國空間站核心艙和實驗艙均為20噸級,拼接成功後也就只有66噸,跟國際空間站的400多噸還有著極大差距。

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不過,我國空間站採用了模組化的設計思路,在天和核心艙額外留了一個機電熱介面,它可以再對接一個新的帶有節點艙的核心艙,也就是說,我國的這個“積木”可以再延伸出一個新的空間站,就像拼火車一樣,如果火車不夠長,那就在後面接一段上來。

天宮號的設計可以讓我國空間站擴充套件到2個核心艙、4個實驗艙、4個艙外實驗平臺,並且能夠同時連線3艘飛船,最大能夠達到180噸重,可長期支援6名航天員生活。

有了核心艙的支援,空間站的實驗艙就可以完全發揮作用了。

實驗艙是空間站的主要工作場所,它負責空間科學實驗、空間應用和空間技術試驗。其中最為重要的是實驗艙1號,它除了用於科學實驗,還儲存著航天員的補給貨物、實驗材料、檔案備份,一旦核心艙出現故障,實驗艙1號就會作為備用核心保持空間站的正常運作。

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天和核心艙現在可能已經遨遊在太空軌道中了,我國的太空夢也近在眼前,但是這些年來,我國的太空之旅也是充滿艱辛。

“中國的太空夢”

1992年,中國載人航天確立了三步走戰略計劃,代號“921工程”

第一步,載人航空並順利返回,2003年到2005年間,楊利偉、費俊龍、聶海勝等航天員已經搭載著神舟系列成功完成此任務。

第二步,突破空間站的技術封鎖,其中包括航天員出艙行走,飛船和空間站的對接,並且能夠解決一部分航天員的工作以及生活需要,2011年到2019年,天宮一號、二號空間實驗室也以實現這一步。

第三步,建造真正意義的空間站,實現在太空中擁有自己的空間站,完全解決航天員的生活工作問題,實現空間站的應用價值。而天和號的發射,已經吹響了第三步的勝利號角。

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按照現在的計劃,近兩年內我國還會持續發射3此空間站艙段、4此貨運飛船以及4次載人飛船,大約在2022年,我國空間站“天宮”將會完成建造,成功將帶有中國夢的積木搭建起來。

距中國太空夢確立至今,30年過去了,雖然已經走到了最後的關鍵一步,但這期間也遭到了很多質疑,我國的太空夢到底哪裡不行了,為什麼會受到質疑?

在中國最開始提出載人航天設想的時候,蘇美冷戰恰巧剛剛結束,俄羅斯“和平號”空間站還沒完成拼接,美國也在計劃國際空間站的搭建。所以當時中國提出想建造國際空間站時,沒有一個國家是相信的,畢竟那個時候的中國還沒有尖端技術,更沒有資金,除了美俄誰還能做得到。所以從一開始,中國的太空夢就被全世界質疑。

這種質疑不僅存在於國外,國內也有人說這是勞民傷財,是面子工程。而且2001年俄羅斯的“和平號”空間站墜毀太平洋,2003美國“哥倫比亞”號太空梭解體墜落等等。面對國外和國內民眾的不信任和美俄兩國空間站頻繁出事。我國空間站計劃的腳步不得不一緩再緩。

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但是航天技術代表著人類最尖端的科技水平,美國科技發展最迅速的時期就是在蘇美爭霸時的太空競賽。

頂著巨大壓力,我國載人航天事業依舊如火如荼地展開了。

2003年10月15日,楊利偉乘坐著神舟五號載人飛船飛向太空,我還記得那時的我看電視轉播時心裡激動的心情,“太空人”原來是真的。

2005年10月12日,費俊龍、聶海勝搭載我國第二艘載人飛船神舟六號進入太空。

2008年9月25日,第三艘載人飛船神舟七號成功發射,27日16時48分,宇航員翟志剛身穿我國自主研發的“飛天”艙外航天服,在另一名宇航員劉伯明的陪同下,順利完成出艙行走,我國成為世界上第三個掌握太空出艙活動技術的國家。

2011年11月1日,我國完成了天宮一號目標飛行器的空間交會對接。

2012年6月16日,神舟九號帶著我國首位女航天員劉洋飛向太空,並且與天宮一號實施自動交會對接,我國第一次實現載人空間對接。

面對世界各國的質疑,中國空間站用實力迴應!

之後的天宮二號、神舟系列十號十一號,都在向全世界告訴一句話:你們還要質疑我們嗎?

而天和號的發射,預示著我國自主研發空間站的建造即將完成,中國將在世界航天領域中佔有一席之地,我國的載人航天將會踏入一個全新的階段,太空夢的實現就在眼前。

“拼積木”似的空間站,載人航天的飛行器,這些看似遙不可及的東西,現在都慢慢地將要實現。或許在未來的某天,我們也能在太空中看看那些天空中的繁星是不是像站在地球看它們地球一樣,中國的太空夢將不會再受人質疑了,“天宮”這塊大積木也即將完成。