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天宮空間站或?qū)U(kuò)展到180噸?BBC:中國計(jì)劃成為下一個(gè)太空大國!

 星辰大海種花家 2022-06-10 發(fā)布于浙江

神舟十四號(hào)三位航天員正在拆包與整理天舟四號(hào)送上來的快遞,這幾天大家也津津樂道劉洋女士從爆炸頭變成梳著小辮子的干練女生,看來真的很忙!從目前開始到年底,還有如下大事件即將發(fā)生:

7月:長征五號(hào)B遙三火箭發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙,先與核心艙前向?qū)樱筠D(zhuǎn)位至節(jié)點(diǎn)艙IV象限;
10月:長征五號(hào)B遙四火箭發(fā)射夢天實(shí)驗(yàn)艙,先與核心艙前向?qū)?,后轉(zhuǎn)位至節(jié)點(diǎn)艙II象限;
11月:長征七號(hào)遙六火箭發(fā)射天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船,與天和核心艙后向?qū)樱?br>12月:長征二號(hào)F改遙十五火箭發(fā)射神舟十五號(hào)載人飛船,與天和核心艙前向?qū)?,將與神舟十四號(hào)交叉飛行約10天

這是四次大型航天發(fā)射的時(shí)間表,到年底為止,各位就可以看到我國的T字形空間站將基本成型,而就在神舟十四號(hào)發(fā)射成功后,中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師楊利偉在接受采訪時(shí)表示:

將來我們可能會(huì)有六艙同時(shí)在太空當(dāng)中的工作狀況,他們(航天員)對(duì)這些操作和初始設(shè)置對(duì)于我們空間站的建成起到一個(gè)關(guān)鍵性的作用,他們這次太空之旅有著非常重大的意義。

空間站建設(shè)規(guī)模:6艙規(guī)模,比國際空間站如何?

我國目前正在展開的空間站建設(shè)源自于載人航天工程,簡單做過回顧:

  • 1、第一步是載人飛船階段,在此期間完成了載人飛船的研制,實(shí)現(xiàn)了航天員天地往返等目標(biāo);

  • 2、第二步是空間實(shí)驗(yàn)室階段,在這一階段,我國不僅掌握了出艙、交會(huì)對(duì)接技術(shù),成功對(duì)航天員中期駐留太空進(jìn)行了驗(yàn)證,還成功驗(yàn)證了推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù),完成了運(yùn)送貨物補(bǔ)給等任務(wù);

  • 3、第三步就是現(xiàn)在正在進(jìn)行的空間站建設(shè)階段,我國將建造長期有人照料的空間站;

從2003年楊利偉乘坐神舟五號(hào)登上太空開始到2021年4月29日,天宮空間站核心艙發(fā)射升空,經(jīng)歷了18年,而從天和號(hào)核心艙以來,已經(jīng)經(jīng)歷神舟十二號(hào)、十三號(hào)兩批航天員,目前也進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性的建設(shè)階段,中國空間站也將分為:

  • 1、關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證:天和號(hào)核心艙運(yùn)行維護(hù)階段;

  • 2、組裝建造:神舟十四任務(wù)期間將完成關(guān)鍵組裝;

  • 3、空間站運(yùn)行階段:未來常駐空間站人數(shù)可在3~6人之間,未來或?qū)⒂瓉硗鈬詈絾T;

等到2022年底,天宮空間站將會(huì)形成:天和號(hào)核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙和神舟十四號(hào)、十五號(hào)以及天舟四號(hào)和天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船,總質(zhì)量約為100噸左右的規(guī)模。

國際空間站和天宮空間站

國際空間站最早是從1998年開始建設(shè),在2011年完工的、總共有16個(gè)國家參與的空間站,中國一直想加入,但由于美國的阻撓而未能成功。

國際空間站總質(zhì)量達(dá)到了419.7噸,主要分為俄羅斯運(yùn)營的艙段和美國運(yùn)營艙段兩個(gè),其中美國艙段包括除俄羅斯以外15個(gè)國家的試驗(yàn)艙與設(shè)備,包括加拿大的機(jī)械臂以及歐洲與日本的艙段,主要連接方式與個(gè)艙段命名如下:

結(jié)構(gòu)有點(diǎn)復(fù)雜,假如不要那么詳細(xì)的話不如看下面這張圖來得更簡單一些:

然后再對(duì)照下面這張圖,估計(jì)大概就能腦補(bǔ)出目前國際空間站的狀態(tài)了

看上去國際空間站規(guī)模確實(shí)很大,幾十年的建設(shè),國際空間站已經(jīng)成長為一個(gè)寬109米、長73米、高20米、重達(dá)419噸、內(nèi)部容積916立方米的空間巨無霸,相當(dāng)于一棟七層樓高的小型體育場。總質(zhì)量418.7噸已經(jīng)成為近地軌道上總質(zhì)量排名第一的超級(jí)大家伙,但除了國際空間站外,規(guī)模第二的一定是中國的天宮空間站。

天宮空間站目前的規(guī)模,出處:空間棧與空間站

中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師楊利偉的說法,如果6艙同時(shí)在線的話,或達(dá)到160~180噸左右,盡管這個(gè)規(guī)模大約為國際空間站的一半不到一些,但它的實(shí)力很強(qiáng),甚至在規(guī)模擴(kuò)展以前(約為國際空間站的1/4噸位),就能達(dá)到國際空間站2/3以上的功能。

天宮空間站“一期”結(jié)束時(shí)的規(guī)模

天宮空間站究竟有多強(qiáng)?

天宮看起來規(guī)模不大(按2022年底的“一期”工程規(guī)模對(duì)比),但由于其采用了更先進(jìn)的太陽能與實(shí)驗(yàn)艙以及推進(jìn)系統(tǒng),天宮的實(shí)力不容小覷:

天宮空間站的太陽能電池功率比國際空間站還要大

國際空間站桁架式的太陽能電池優(yōu)點(diǎn)是可以統(tǒng)一布置,不會(huì)被遮擋,其總功率為90千瓦,規(guī)模確實(shí)不?。〉鞂m空間站的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙兩端擁有雙自由度柔性砷化鎵太陽能電池,效率超過30%,供電功率達(dá)100千瓦。

90噸級(jí)的天宮,實(shí)驗(yàn)設(shè)備居然達(dá)到了國際空間站的2/3

實(shí)驗(yàn)設(shè)備多少是空間站規(guī)模的一個(gè)重要指標(biāo),據(jù)資料,419.7噸國際空間站總共有31個(gè)科研機(jī)柜,規(guī)模比天宮的要更大一些,但天宮以1/4不到的噸位,艙內(nèi)載荷機(jī)柜裝載空間達(dá)到了26個(gè),67個(gè)中小型艙外載荷接口,3個(gè)艙外大型載荷掛點(diǎn),1個(gè)擴(kuò)展試驗(yàn)平臺(tái)掛點(diǎn)。

并且天宮空間站的太陽能電池功率可達(dá)100千瓦,也就是說未來潛力更大,另外天宮空間站后續(xù)還可以擴(kuò)展到2核心艙+4實(shí)驗(yàn)艙,總質(zhì)量達(dá)到180噸以上,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ辽偈?艙規(guī)模的兩倍,超越ISS成為實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ谝豢臻g站。

除了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ酝猓覈奶鞂m還使用了霍爾電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)維持軌道,它要比國際空間站的化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)更節(jié)省燃料,未來的燃料補(bǔ)給次數(shù)將大幅減少,不僅減少了成本,也將維持更久的持續(xù)運(yùn)行能力。

可以想象一下:180噸規(guī)模的天宮空間站,將成為全球航天界矚目的焦點(diǎn),各國的宇航員競相爭取訪問的熱點(diǎn)。

BBC:中國瞄準(zhǔn)的是下一個(gè)太空大國

2022年6月6日,BBC中文刊發(fā)了一篇標(biāo)題為“天宮空間站:中國如何計(jì)劃成為下一個(gè)太空大國”的文章,全面報(bào)道了中國天宮空間站計(jì)劃的由來,發(fā)展和未來規(guī)劃等,并且得出一個(gè)結(jié)論:中國在太空領(lǐng)域影響力正在不斷擴(kuò)大!

BBC的這篇文章比較有趣,它從歷史發(fā)展和未來規(guī)劃以及中國在太空領(lǐng)域投入的規(guī)模來證明它的觀點(diǎn),比如中國航天的發(fā)展歷史:

  • 1、中國在1970年將第一顆人造衛(wèi)星送入軌道,當(dāng)時(shí)進(jìn)入太空的其他國家只有美國、蘇聯(lián)、法國和日本。

  • 2、在過去的10年,中國已經(jīng)發(fā)射了200多枚火箭。

  • 3、中國已經(jīng)向月球發(fā)射了“嫦娥5號(hào)”無人探測器,用來收集和取回巖石樣本。它在月球表面插上了一面中國國旗。

  • 4、隨著“神舟十四號(hào)”的發(fā)射,中國目前已將14名宇航員送入太空。

BBC在肯定中國航天過去取得的成績外,還給出了2021年中國航天的經(jīng)費(fèi)支出為103億美元,僅次于美國排名全球第二:

不過美國仍然達(dá)到了549億美元,中國的規(guī)模只有美國的1/5不到,另外還有中國在未來的太空計(jì)劃,重點(diǎn)就是載人登月,而另一個(gè)側(cè)重點(diǎn)則是深空探測:火星采樣返回,小行星采樣、以及木星探測等,BBC還非常有心的制作了一張未來的規(guī)劃圖:

2040年后的計(jì)劃:中國要發(fā)展核動(dòng)力航天器以及成為領(lǐng)先的太空力量,這一點(diǎn)BBC顯然已經(jīng)無法忽視中國航天的崛起,基本上目前中國在航天界已經(jīng)成了除美國以外的另一極,成為航天大國是我們的目標(biāo),當(dāng)然目標(biāo)不只是大國,還要是航天強(qiáng)國。

盡管如此,BBC仍然不忘記在文章中夾帶大量的私貨,比如軍事背景是免不了俗的,另外中國巨大投入沒有回報(bào),還有就是引用倫敦大學(xué)倫敦太空政策與法律研究所所長薩伊德 · 莫斯特沙爾(Sa'id Mosteshar)教授說法是“權(quán)利的投射”,簡直就不知所云。

媒體嗅覺更敏感:中國崛起已經(jīng)勢不可擋

神舟十四發(fā)射后,多個(gè)外媒都報(bào)道了發(fā)射,比較罕見的是媒體大都給出了比較正面的評(píng)價(jià),特別是一向諷刺打擊的CNN也是非常正面,不僅回顧了中國航天歷程,也對(duì)未來的航天計(jì)劃做了描述:

  • 1、回顧了空間站任務(wù),2022年底,空間站將從目前的一字型變成一個(gè)T字形,空間從50立方米擴(kuò)展到110立方米;

  • 2、回顧了中國的太空計(jì)劃:盡管中國載人航天起步很晚,但正迅速成為全球最先進(jìn)的計(jì)劃之一;

種花家翻了整篇報(bào)道,確實(shí)沒有發(fā)現(xiàn)有比較特別諷刺打擊以及污蔑的說法,CNN這樣的報(bào)道實(shí)在有些不太習(xí)慣。

路透社和美聯(lián)社也是類似的報(bào)道,只是美聯(lián)社還慣例提起了中國太空計(jì)劃的軍事用途,著實(shí)有些不舒服,但比起以前那種冷言冷語的調(diào)調(diào)還是要順眼多了。

相對(duì)于媒體,智庫的轉(zhuǎn)變更快,比如2019年12月4日,全球知名的智庫Defense360就曾沃爾夫條款發(fā)表過一篇專題報(bào)道,認(rèn)為2011年出臺(tái)的沃爾夫條款根本沒有限制中國航天的發(fā)展,反而限制了NASA與中國航天的聯(lián)系,未來恐將失去主導(dǎo)全球航天的機(jī)會(huì),現(xiàn)在的中國已經(jīng)成長為載人航天的第三極,未來甚至可能成為第二甚至第一,那么NASA要對(duì)此無動(dòng)于衷嗎?

目前的形勢非常明顯,中國載人航天和天宮空間站的迅速發(fā)展,到2022年底就將初步建成!中國正在和俄羅斯以及歐洲多國早就展開了宇航員訓(xùn)練任務(wù),未來計(jì)劃的就是外國宇航員登上天宮空間站,這對(duì)于歐洲以及全球各國航天部門來說,絕對(duì)是一個(gè)誘惑,而國際空間站行將就木,接下來的事情,大家會(huì)想不到嗎?

所以,西方各國都在關(guān)心中國航天的崛起,有的打算和中國合作,也有的則正在擔(dān)心中國有一天代替他們的地位,不過中國航天一直都有著自己堅(jiān)定的計(jì)劃和步伐,展開宇宙深空的探索。

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