对中国而言,建一座“空间站”很难吗?

300公里不算远,大约就是北京到石家庄的距离,走高速3个小时可以到,坐高铁1个小时可以到。

同样是300公里,如果是垂直向上,你将进入一个完全不同的世界,这里几乎没有空气,这里几乎没有声音,这里的温差超过300摄氏度。

在这个空间中,充斥着无数个高能粒子,他们可以在无声无息中破坏人体,改变人类的基因,让人类患上癌症。

在这个空间中,有无数的太空碎片在高速运动,直径1毫米的太空碎片,就能产生巴雷特狙击枪一样的威力。

这个空间危险重重,但人类依旧有活下去的机会,因为这里有一座伟大的建筑——中国空间站!

我国从规划到建设空间站,至今已有几十年的历史了,2021年4月29日,我国成功发射了第一个模块,天河核心舱,紧接着便是第二个模块、第三个模块……

等到空间站完全建成之后,总质量将超过180吨,相当于一头巨大的蓝鲸在太空中遨游。

中国为什么要建一座空间站,中国建一座空间站究竟有多难?你或许没有考虑过这个问题,也不知背后的艰辛。

想要弄明白这个问题,我们还要回到56年前,去1966年看一看,这一年,我国已经开始了载人宇宙飞船的论证,众多科学家正在探讨载人飞船的可行性,当年,载人飞船项目还不是大家熟悉的神舟系列,而是更古老的曙光一号。

曙光一号是我国最早的载人飞船项目,但是,这个项目的进展不仅十分缓慢,而且困难重重,从项目论证到项目叫停,只用了短短9年时间。

个中原因有很多,有环境原因,有经济原因,但更多的还是技术原因,技术落后,导致该项目无法顺利开展。

载人航天技术十分复杂,并非建设一枚火箭、建设一艘飞船就能解决的,这背后还需要7大系统的支持:宇航员系统,飞船应用知识,火箭建造,发射场地,监控技术,着陆场地。

7大系统全面发展,协同合作的时候,载人航天领域才能得到发展,有一个领域未能突破,载人航天就永远不可能实现,然而,这些技术,我们一个都未成拥有,全都是零,一些都需要重头开始。

反观美国和苏联,在上世纪60年代,在我们一无所有的时候,他们就已经多次完成了载人航天飞行,尤其是美国,还多次完成了载人登月计划。

想当年,我们连人造卫星还没有发射成功,人家就已经可以登月了,其差距可见一斑,当时,我们只有一条路可以走,那就是不停的学习,不停的追赶。

1975年,我国发射了一枚十分重要的卫星,尖兵一号,尽管知道它的人不多,但尖兵一号依旧是我国航天史上一个重要的里程碑,因为它是一枚可以返回地面的人造卫星。

1992年,我国的载人航天工程正式启动,为了有一个良好且稳定的发展,该工程还做了3个步骤,第一步,做到载人航天飞船的安全往返,第二步,实现航天员出舱行走任务,飞行器对接空间站并进行短期驻留,第三步,建设中国空间站,完成长期驻留。

有了计划之后,我国便开始了稳步的发展,神舟系列飞船开始接连发射,一次次胜利的发射,一次次顺利的出舱,意味着中国航天技术的进步,我们终于做到了载人航天,但是想要建设属于自己的空间站,还有很远的路程需要走。

看到我国的航天技术突飞猛进之后,美国对我国进行了一系列的技术封锁,停止了关于航天方便的科学活动和技术交流,试图以此来减缓我国航天技术的发展速度,但是,他们的阴谋又一次落空了。

2011年,当美国对我们进行技术封锁的时候,我们仅用了短短半年时间,就完成了技术突破,中国第一座空间实验室顺利发射进入太空,这就是大名鼎鼎的天宫一号,它可以跟神舟系列飞船对接,宇航员可以在太空中进行各种科学实验。

天宫一号虽然出色,但是它只能跟神舟系列的飞船对接,无法接收物资和推进器的补给,所以无法让宇航员在太空中长期生活,这意味着我们还需要努力。

后来,天宫二号发射成功,它不仅可以对接载人飞船,还能对接货物飞船,有了货物补给之后,宇航员在太空中生活的时间就得到了延长,至少可以生活30天左右,达到了中期驻留的水平。

现如今,这座空间站以天河核心舱为中心,全面连接着节点舱,后面连接着货运飞船,左边连接着梦天实验室,右边连接着问天实验舱,形成了一个T字形结构。

至此为止,中国航天真正做到了崛起,从零到世界领先的超级崛起!

太空中漂浮着很多太空垃圾,它们的飞行速度很快,冲击力很强,一个直径1毫米的太空碎片,所产生的冲击力就堪比巴雷特狙击枪,为了保护空间站,空间站的外壳经过了很好的设计。

空间站的外部采用了铝合金缓冲瓶做主体,又填充了各种纤维材料,坚韧无比,可以抵消太空碎片冲击所产生的损伤,保证宇航员可以在一个安全的环境中工作和生活。

空间站内部设置了循环装置,氧气、二氧化碳、尿液、饮用水都可以进行循环利用,为宇航员提供了一个长期稳定的生活环境。

不畏险阻,坚持建设空间站的目的是什么?

有人认为,空间站距离我们十分遥远,好像没有什么作用,好像对我们的生活没有任何帮助,其实,这种想法是完全错误的,我们生活中的很多事物,都与空间站有着密切的联系,比如微波炉技术,比如尿不湿,比如ICU……这些事物全都来自于航天技术的演变。

太空中虽然危险,但是在真空辐射和微重力环境的作用下,对材料提纯、金属冶炼等诸多科学实验都有着极大的推进作用。

经过调查之后发现,我国每在航天领域投入1元钱,就能在市场中收获7元钱,这就是航天的意义之一。

航空航天,探索宇宙,这是人类的必经之路!




建“空间站”真的非常难,得有相应的国力支撑。如果不是我们的国家体制支撑,是建不起来的。载人航天,空间交会对接,太空行走,这些技术不光得突破,还得非常成熟才能够建设空间站。

盘点一下我国空间站的建设过程,就知道这个过程有多艰难了。

建设空间站,首先得实现载人航天。2003年10月15日北京时间9时,杨利伟乘由长征二号F火箭运载的神舟五号飞船首次进入太空,开启了中国载人航天的新征程。

其次,掌握太空交会对接技术。空间交会对接是指两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术,是实现航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员轮换等,在轨道上服务的先决条件。2011年11月3日凌晨神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功对接,形成组合体,中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。2012年6月18日14时许,神舟九号与天宫一号对接成功,中国首次载人交会对接取得成功。为了验证太空交汇对接技术,我国先发射了不载人的“神舟八号”飞船和载人“神舟九号”,成功实现自动交汇对接,才算掌握了这项关键技术。

作为对接的目标飞行器天宫一号就是为了建设空间站而进行技术验证的,天宫二号之后,才开始建设中国真正的天宫号空间站。

再次,还得实现太空行走。是载人航天的一项关键技术,是载人航天工程在轨道上安装大型设备、进行科学实验、施放卫星、检查和维修航天器的重要手段。要实现太空行走这一目标,需要诸多的特殊技术保障。2008年9月25日至27日的神舟七号飞行任务中,翟志刚担任飞船指令长,也是第一位出舱活动的中国人。

最后,还得有大火箭,将空间站各个舱段依次发射升空,建成空间站。天宫空间站有天和核心舱、问天实验舱和即将发射的梦天实验舱。最新消息就是梦天实验舱已经完成燃料加注,10月底由长征5号火箭发射升空。众所周知,因为长征5号的失利,我们的空间站建设计划其实是被推后了。

现在太空中天和核心舱和问天实验舱成“L”型构型飞行,梦天实验舱就位之后,空间站将成为“T”型结构,空间站建成。

从制定载人航天计划开始,1999年12月发射神舟一号,至2022年10月底梦天实验舱的发射,为实现建设空间站的目标,我们发射了十四艘神舟飞船,天宫一号、天宫二号空间实验舱,四艘天舟货运飞船,两次空间站核心舱段的发射,还有即将发射的最后一个舱段,总共要进行23次航天发射。

空间站的建设非常困难,建成之后的运营也同样困难,仍然需要保持高强度的航天发射。每年两次的载人飞船发射,确保航天员的轮换;两次货运飞船的发射,确保航天员的物资供应。

我们再和国际空间站对比一下,国际空间站十几个国家合作,分担建设和运营的费用,各国的压力并不凸显。

综上所述,以一国之力,建设和运营空间站,真的是非常了不得壮举。期待梦天实验舱的成功发射,期待神舟十五号乘组和十四号乘组在太空会面的历史性时刻。




根据我国空间站建造规划,将在两年时间内建成以核心舱为控制中心,问天、梦天实验舱为主要实验平台,常年有人照料的空间站。两年时间内,各个舱段将在轨道上“搭积木”,组建起中国空间站。

中国空间站

建一座中国自己的空间站有多难?

建立中国自己空间站,这不是随便说一说就能够解决的问题,因为这里面牵涉很多技术方面难题。咱们国家早在国际空间站筹备期,就提出想加入到项目中。2010年,欧洲航天局主管提议邀请咱们国家在内的四个国家加入到国际空间站计划中。可是美国并不同意我们的加入。说白了一方面嫌弃咱技术不行,另一方面又担心被咱们之后学习和赶超。更狠的是在2011年,美国还专门立法,禁止NASA跟中国的任何在太空中的合作。由于欧美国家实施技术垄断,所以他们把很多核心技术全部隐藏起来。而我国科学家为了逐步将这些技术全部突破,他们付出了非常大努力。相关工作者可以说没日没夜工作几乎十几年如一日都在不断努力,正是因为这些科学家忘我精神,所以才最终让中国空间站技术得以成熟起来,这期间艰难很难有人体会,因为一项项技术突破并不是一蹴而就,需要有非常扎实的科学基础,所以这些科学家付出努力,超出我们常人想象。所以求人不如靠自己,咱们国家因此决定撸起袖子自己干。2011年,继2008年首次实现太空行走3年后,咱们的天宫一号空间实验室就发射升空了。后来2016年发射了天宫二号,

国际空间站

国际上将100公里高度视为大气层与外太空的界限,超过100公里高度就可以获得无云层遮挡和几乎无重力的实验条件,不过在200公里内残余的大气阻力仍很大,轨道运行需要消耗的推进剂太多。如果超过500公里,飞船将进入或接近地球辐射带,那里的高能粒子辐射能力很强,可能穿透航天器,对航天员造成伤害,同时增加发射成本和运送补给的成本。所以200-500公里之间最合适,低了或者高了都不划算。

作为整个空间站第一个成功入轨的舱段,天和核心舱整个舱体长16.6米,最大直径4.2米,重约22.5吨,是目前我国发射航天器里最重、最大的一个。舱内的空间也从天宫实验室的15立方米增加到了50立方米。体积增加的同时,最前端的节点舱是我国载人航天器中第一次采用球形舱体设计。作为我国第一个设计寿命10年以上的载人航天器,空间站各个舱体主要结构的长寿命和高可靠是最基本的前提,首先就对舱体结构的气密性提出了很高的要求。张铁民是核心舱舱体焊接的技能团队负责人,从神舟飞船到天宫实验室、天舟飞船,再到此次的核心舱,这些载人航天器的舱体焊接都是由他们团队完成的。为了确保焊接质量合格,焊接过后要对所有的焊缝拍摄X光片,查看内部是否有气孔或裂纹,确保核心舱能够长寿命、高可靠在轨运行。人员的长期驻留是空间站最大的特点之一。6月,3名航天员将搭载神舟十二号飞船进驻核心舱,计划要待上3个月,比之前我国航天员在太空驻留的最长时间延长了两倍,而后续航天员计划驻留时间更是长达半年,以往自带储备上天的方式已经不再适合了。除了保证航天员基本的生存条件,因为驻留时间大大延长,航天员在空间站的生活工作环境也得到了最精心的安排。为了创造更安静的环境,设计师修改了以往航天器的设计,将噪声大的部件装载到舱外,并加装了隔音棉;为了保证航天员的休息,以往挂在舱壁上的睡袋升级成了带门的卧室,每间还配有一个观景舷窗。

文昌航天发射场

建造空间站的意义

空间站虽然是个吞金巨兽,但是他所带来的科研价值真的是无法衡量的。大家在网上估计看到过空间站的样子,两边特别大两组太阳能板,中间核心部分其实是各种实验室。空间站两侧一侧是俄罗斯的实验室,另一侧是美国,欧洲和日本的实验室。国际空间站共有16个国家参与,平时可以常驻6个人。由于其无重力环境,在空间站可以做平时地球上无法做的实验。比如观察人类长期呆在太空中人类身体的变化。这项研究可以为之后人类登陆火星提供必要的数据支持。有实验已经表明,人类在太空呆超过6个月,是有包括骨质流失等在内的健康问题的。而人类如果想要登录火星,需要在飞行器里飞行至少6个月时间。

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页面更新:2024-03-06

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