2020年中国空间站或独守太空
深圳特区报
中国未来载人空间站模型。 根据1992年我国正式提出的载人航天三步走计划,目前已经完成第一步的载人飞船实验。第二步是完成载人飞船和空间飞行器对接,并建立临时有人照料的空间实验室,这项工作随着“天宫一号”的发射正在展开。第三步,建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
国际空间站将在2020年退役,中国未来空间站却计划于2020年左右建成,这一时间上的巧合为中国空间科学发展带来了契机。
1
“天宫一号”是未来空间站先遣兵
9月29日晚上发射的“天宫一号”是为建立空间站而准备的一个空间实验室,设计寿命为两年。它采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱,重8.6吨,可用于航天员驻留期间的在轨工作和生活。实验舱的前端安有对接、对接测量和通信设备。绕地顺时针方向飞行的“天宫一号”,最重要的作用就是帮助航天员进行航天器交会对接实验。
“天宫一号”在整个载人航天工程中主要承担着两项重要使命:一是突破交会对接技术和组合体控制技术;二是作为空间实验室的雏形,验证空间站关键技术,为将来空间站的建设打基础。
“天宫一号”与准备11月发射升空的“神州八号”对接成功后,二者将以组合体的方式在太空飞行,由“天宫一号”对组合体进行控制。实验结束后,“神州八号”将返回地面,“天宫一号”继续在太空服役,等待“神九”和“神十”飞船前来对接。只有三次都对接成功,中国的载人航天工程第二步战略目标才全部达到。
2
中国空间站五大模块功能齐全
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,中国将在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至2022年建成。但目前没有对2020大型空间站计划的详细介绍,官方只公布一些简单情况。
中国的基本型空间站大致包括一个核心舱、一艘货运飞船、一艘载人飞船和两个科学实验舱,能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接,总重量在100吨以下。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,也是空间站的管理控制中心。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,其中1号实验舱还有部分控制功能。
3
各舱段具备自主飞行能力
类似于前苏联的“和平”号空间站,中国的空间站各个舱段均为独立的航天器,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。国际空间站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大型机械臂安装,本身没有自主飞行能力。美国设计的CBM通用对接机构也更为简单,省去了自主飞行控制和精密对接机构的成本。不过从另一方面来说,具有自主飞行能力的航天器舱段虽然设计制造上较为复杂,成本相对更高,但避免了使用航天飞机这种复杂而昂贵的天地运输工具,降低了空间站整体的建设成本。
4
规模虽小建成速度却快
中国在2020年前后建成的空间站核心舱和两个试验舱总计60多吨,加上一艘8吨级的神舟飞船和一艘13吨级的货运飞船也不过80多吨,这个质量不仅小于目前400多吨的国际空间站,也小于早已坠毁的约130吨的“和平”号空间站,甚至不如美国当年的空间实验室重。
尽管在规模上有所不足,不过中国空间站舱段性能并不逊色。而且中国的空间站仅需要“长征五号”发射3次即可完成基本建设。中国自主建设独立运行的空间站上两个实验舱足以满足多数空间科学实验的需求。未来中国多项空间科学,尤其是天文观测项目,将以空间站为载体实施。
5
或成2020年太空唯一空间站
今年7月,俄罗斯宇航官员宣布,打算在2020年国际空间站的使用期限结束后,把它沉入大海。届时,地球上空很可能只有一座空间站在飞行,那就是尚未命名的中国空间站。
这一时间上的巧合也带来了契机。到时候我们可以开展国际合作,更好地和平开发、利用太空资源。
美国在布什总统时代曾决定2014年左右放弃国际空间站,而国际空间站要到2011至2012年才能建成,届时欧洲和日本的实验舱只使用了几分之一的设计寿命而已,更不要说他们发展的货运飞船无处可去。现任美国总统奥巴马因此决定延长国际空间站寿命到2020年,但这个时间点恰好与日本和欧洲设想的首次载人飞船发射时间冲突,欧日的载人飞船以后飞向何处,将是个有趣的话题。
不管国际空间站是否进一步延寿到2025甚至2028年,由于舱体的老化,中国2020年后建立的空间站都将是一个很有竞争力的空间科学研究平台。在手握核心资源的条件下,中国可以进行更广泛的国际合作,在合作中也将得到更多的实际利益。(蔡东海)
相关新闻
空间站将向社会征集实验项目
新华社甘肃酒泉9月29日电 中国载人航天工程空间应用系统副总设计师张善从29日在接受新华社记者采访时表示,近期将向全国征集载人空间站应用项目建议,各方人士都有机会参与未来中国载人空间站实验。
到2020年前后,我国将在太空建造长期有人照料的有人空间站。张善从说,在空间站上开展大量科学实验,是建设空间站的终极目标。
“未来在空间站上进行的科学实验,将比现在有几十倍甚至上百倍的增加。无论是实验数量,还是实验可用的资源,都将有大幅度提升。”
张善从表示,目前已对空间站建成后将要开展的科学实验进行了规划,主要有空间地球科学与应用、空间生命科学与生物技术、空间材料科学、微重力基础物理、微重力流体物理与燃烧科学、空间物理与空间环境、空间天文和空间应用新技术等八个领域的应用任务。
据悉,中国载人航天工程办公室近期将发布《载人空间站工程应用任务指南》,向全国征集项目建议。“各科研单位、企业、高校和社会各界人士,都将有机会以不同的形式参与到中国载人空间站的实验中来。”
据张善从介绍,目前天宫一号上安排的科学实验项目是全生命周期的,贯穿天宫一号运行的两年寿命。对于是否会在与之对接的飞船上搭载新的科学实验项目,目前存在这种可能,但要根据交会对接任务目标实现的情况来规划。“首先要实现有人状态下的交会对接,这个问题解决后,再考虑是否补充一些科学实验项目。”张善从说。
中国为何自主研制空间站
因被美拒绝参与国际合作
深圳特区报讯 经过十余年的建设,国际空间站的所有建设工作已经进入尾声。而此时,中国的空间站建设计划才刚刚起步。参与国际合作,不仅可以获得更为先进的太空探索技术,还可以降低太空探索的成本。那么,为什么中国不能加入到国际空间站的合作中去呢?
“其实,我们一直在做这方面的努力,但是中国却一直没有拿到进入国际空间站的门票。”中国空间技术研究院航天问题研究人员俞盈帆告诉记者。
早在2000年底,中国就计划参加国际空间站计划。“但国际空间站绝对控制权依旧掌握在美国的手里。美国对中国航天技术的崛起一直深感忧虑并怀有戒心。为了防止航天技术的扩散,美国一直拒绝中国参与国际空间站计划。”俞盈帆说。
中国宇航学会副理事长兼秘书长杨俊华告诉记者,实际上,中国航天科技的整个发展历程一直都受到美国等一些西方国家的技术封锁和遏制。近些年来,中国想要与美国等西方发达国家合作,就必须要用自己的实力来证明,掌握一些关键技术和人才。没有实力,一些合作项目就根本参与不进去。
2003年,“神舟五号”成功返回后,曾经参与“阿波罗”登月的美国航天界元老奥尔德林呼吁,“美国宇航局应考虑在国际空间站上为中国‘飞人’铺开‘欢迎的地毯’。”俄罗斯航天专家当时也表示,有意邀请中国参加国际空间站的建设,但是,出于种种考虑,美国政府没有允许中国加入到国际空间站的建设计划之中。
2007年10月,中国表示期望与美国开展在航天领域的合作,成为国际空间站计划第17位合作伙伴。但是此后还是没有得到美国官方的正式回应。
“由于中国无法参与到国际空间站的合作中去,只好独立自主地进行空间站计划。”不过俞盈帆认为,中国自己进行空间站计划也未必不是一件好事情。 (桓秋)
背景:
四大著名空间站
“礼炮”号空间站
1971年4月19日,前苏联发射了第一个空间站——“礼炮”1号。“礼炮”1号空间站总长约12.5米,最大直径4米,总重约18.5吨,可居住6名宇航员。
“和平”号空间站
前苏联于1986年2月20日发射了“和平”号空间站。这个空间站第一次使过去的“一居室”变成所需的“多居室”。
天空实验室
美国在1973年5月14日成功发射一个天空实验室。这个空间站全长36米,最大直径6.7米,总重77.5吨,可提供360立方米的工作场所。
国际空间站
由美1984年提议,后联合俄等16国,利用“和平”2号空间站的基础,建造“阿尔法”国际空间站,即“国际空间站”。 (桓秋)