2021年可謂是中國(guó)航天大年，宇航發(fā)射任務(wù)計(jì)劃安排40余次，其中載人航天工程全面轉(zhuǎn)入空間站在軌建造任務(wù)階段，是全年航天發(fā)射任務(wù)的重中之重，上半年已經(jīng)完成了“天和號(hào)”核心艙、天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船、神舟十二號(hào)載人飛船的發(fā)射任務(wù)，目前聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員已經(jīng)進(jìn)入了中國(guó)人自己的空間站。

航天員進(jìn)入空間站

據(jù)載人航天總設(shè)計(jì)師周建平介紹說(shuō)，我國(guó)空間站三艙組合體加上貨運(yùn)飛船、載人飛船共90多噸，未來(lái)還會(huì)加裝更多設(shè)備，最終會(huì)建設(shè)成180噸級(jí)的空間站，而目前國(guó)際空間站大約為423噸，有人就開(kāi)始質(zhì)疑中國(guó)空間站規(guī)模是不是太小了？

為了更好地揭開(kāi)中國(guó)空間站神秘面紗，本文將詳細(xì)探討以下四個(gè)方面：中國(guó)為什么要建空間站、中國(guó)空間站與國(guó)際空間站有何不同、中國(guó)空間站有哪些新技術(shù)、未來(lái)是否會(huì)向國(guó)際開(kāi)放。

天和核心艙研制現(xiàn)場(chǎng)

中國(guó)為什么要建空間站

空間站是人類(lèi)迄今為止建造的規(guī)模最大的航天器，能夠滿(mǎn)足航天員長(zhǎng)期在軌工作生活，由于其獨(dú)特的空間環(huán)境，能夠開(kāi)展生物學(xué)、材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理、微重力、流體等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究，從而推動(dòng)科技的進(jìn)步和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此建設(shè)空間站具有相當(dāng)大的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值，這也是衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要表現(xiàn)。

中國(guó)空間站科研柜

然而在上世紀(jì)90年代，中國(guó)申請(qǐng)加入國(guó)際空間站建設(shè)被拒之門(mén)外，因?yàn)槠羾?guó)對(duì)我國(guó)的態(tài)度是不允許合作，本著不受制于人的原則，中國(guó)必須掌握載人航天技術(shù)，因?yàn)橹挥凶约河袑?shí)力，在國(guó)際合作中才會(huì)有話語(yǔ)權(quán)，為此我國(guó)制定了載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略，如今已經(jīng)全面轉(zhuǎn)入到了空間站在軌建造階段。

中國(guó)載人航天工程三步走

中國(guó)空間站與國(guó)際空間站有何不同，這么小夠用嗎？

國(guó)際空間站是由美俄主導(dǎo)，包括加拿大、日本等16個(gè)國(guó)家歷時(shí)12年聯(lián)合建造的超級(jí)項(xiàng)目，總規(guī)模大約423噸，特點(diǎn)是積木式+桁架式，屬于第四代空間站。中國(guó)天宮空間站由1個(gè)核心艙和2個(gè)實(shí)驗(yàn)艙組成，空間站整體呈“T”字構(gòu)型，有3個(gè)對(duì)接口和2個(gè)停泊口，對(duì)接貨運(yùn)飛船和載人飛船后總重量大約為90多噸，未來(lái)還會(huì)加裝更多設(shè)備，總重量將達(dá)到180噸，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“積木式+短桁架”結(jié)構(gòu)，屬于第三代空間站。

國(guó)際空間站

中國(guó)空間站在規(guī)模上遠(yuǎn)不及國(guó)際空間站，這主要是基于國(guó)情考慮，即有所為、有所不為，采用規(guī)模適度、留有發(fā)展空間的思路。中國(guó)空間站“麻雀雖小五臟俱全”，天和號(hào)核心艙安裝有全套生命維持裝置，加上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，整體可供航天員工作活動(dòng)的空間達(dá)到了110立方米，長(zhǎng)度超過(guò)了五層樓，直徑比火車(chē)還要寬很多，這對(duì)于“寸土寸金”的空間站來(lái)說(shuō)絕對(duì)算得上“豪宅”了，將來(lái)180噸級(jí)空間站全部建成后科研柜規(guī)模將刷新紀(jì)錄，整體科研能力將反超國(guó)際空間站。

中國(guó)空間站

中國(guó)空間站有哪些新技術(shù)

配備4臺(tái)霍爾電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)

由于空間站需要在400公里近地軌道上長(zhǎng)期在軌運(yùn)行，這一高度還會(huì)有一定量的稀薄空氣，空氣摩擦?xí)?dǎo)致空間站減速，因此需要配備發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)，中國(guó)空間站配備了4臺(tái)獨(dú)特的LT-100型大功率霍爾電推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，這款發(fā)動(dòng)機(jī)推力實(shí)現(xiàn)了毫牛級(jí)向牛級(jí)的跨越，具有調(diào)整準(zhǔn)確、工作時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，能夠保證空間站抵抗軌道衰退。

霍爾發(fā)動(dòng)機(jī)

大型柔性太陽(yáng)能電池翼

充足的電能是空間站正常運(yùn)行的關(guān)鍵，我國(guó)在空間站太陽(yáng)能電池翼上進(jìn)行了創(chuàng)新，采用了世界上最先進(jìn)的大型柔性三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池翼，由4對(duì)太陽(yáng)翼帆板組成，太陽(yáng)翼單側(cè)展開(kāi)最長(zhǎng)為30米，全部收攏后僅有一本書(shū)的厚度，布置在實(shí)驗(yàn)艙的短桁架上，可以規(guī)避太陽(yáng)翼相互遮擋影響發(fā)電效率的問(wèn)題，光電轉(zhuǎn)化率可達(dá)30%以上，供電率能夠達(dá)到100千瓦，國(guó)家空間站只有90千瓦。

空間站大型柔性太陽(yáng)能電池翼

獨(dú)特的再生生保技術(shù)

為了讓航天員獲得更多水資源，空間站使用了獨(dú)特的再生生保技術(shù)，航天員呼出的水蒸氣、排出的尿液可以收集起來(lái)，然后經(jīng)過(guò)一套復(fù)雜的凈化裝置，凈化處理可重復(fù)使用，電解制氧時(shí)產(chǎn)生的氫氣也可與航天員呼出的二氧化碳經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，大大緩解了空間站艙內(nèi)的氧氣需求。

空間站內(nèi)部

中國(guó)空間站未來(lái)是否會(huì)向國(guó)際開(kāi)放

對(duì)于我國(guó)空間站建設(shè)取得的階段性成果，國(guó)際同行紛紛表示祝賀，并且希望與我國(guó)開(kāi)展更多的航天合作。其實(shí)早在2018年我國(guó)就表示：中國(guó)空間站不屬于自己，而是屬于世界。隨著中國(guó)空間站的日益完善，我國(guó)也將打開(kāi)開(kāi)放大門(mén)，目前世界很多國(guó)家都提交了合作項(xiàng)目申請(qǐng)，經(jīng)過(guò)慎重考慮，已經(jīng)遴選出了17個(gè)國(guó)家9個(gè)項(xiàng)目，未來(lái)我國(guó)還將適時(shí)發(fā)布更多的合作公告，體現(xiàn)了大國(guó)風(fēng)范！

中國(guó)空間站國(guó)際合作

茫茫太空之上，中國(guó)空間站正在盡情遨游，這靠的是中國(guó)航天人扎實(shí)肯干、自強(qiáng)不息的進(jìn)取精神，而空間站也只是中國(guó)人邁向宇宙的一個(gè)新起點(diǎn)，未來(lái)我們也將向著更深的宇宙空間繼續(xù)探索。

空間站研制團(tuán)隊(duì)