序言
飛天一直是人類自古以來(lái)的夢(mèng)想。
從古代的風(fēng)箏到諸葛亮發(fā)明的孔明燈，從萊特兄弟發(fā)明的飛機(jī)到現(xiàn)在的火箭和宇宙飛船?？梢哉f(shuō)科學(xué)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了古代神話中的飛行夢(mèng)想。
現(xiàn)在發(fā)射人造衛(wèi)星、載人航天和深空探測(cè)是人類航天主要的活動(dòng)領(lǐng)域。而在這些領(lǐng)域中，中國(guó)航天扮演了什么樣的角色呢？
上一期，我們介紹了國(guó)際空間站，那為什么中國(guó)沒(méi)有加入呢？
國(guó)際空間站是在1993年，由美俄主導(dǎo)，全球16國(guó)共同出資建造的空間國(guó)際項(xiàng)目。當(dāng)時(shí)中國(guó)也想申請(qǐng)加入，但是遭到對(duì)方拒絕，這里面有政治的原因，同時(shí)也有技術(shù)的原因，當(dāng)時(shí)的中國(guó)還沒(méi)有能力參加這樣的大型項(xiàng)目。
但是中國(guó)人民從來(lái)不是一個(gè)輕易服輸?shù)拿褡?，?jīng)過(guò)20多年的奮力追趕，中國(guó)終于有實(shí)力搭建自己的空間站。
這一期就來(lái)跟大家聊聊中國(guó)天宮空間站的情況
中國(guó)空間站介紹
新中國(guó)成立以來(lái)，中國(guó)航天事業(yè)經(jīng)歷了青銅、白銀、黃金三個(gè)時(shí)代。也就是青銅時(shí)代的“兩彈一星”，再到白銀時(shí)代的“載人航天”，最后到黃金時(shí)代的”月球探測(cè)“。
目前我們還在白銀時(shí)代。
而在這個(gè)時(shí)期我們正在按照計(jì)劃有條不紊的進(jìn)行著，這就是著名的"三步走計(jì)劃“。
第一步：航天員上天
2003年10月15日，"神舟五號(hào)“載人飛船將航天員楊利偉送入天空。這次成功發(fā)射標(biāo)志著中國(guó)成為前蘇聯(lián)和美國(guó)之后，第三個(gè)有能力獨(dú)自將人送上太空的國(guó)家。
第二步: 飛船與空間站對(duì)接
神舟六號(hào)發(fā)射升空，實(shí)現(xiàn)了“多人多天"任務(wù)，后面的神舟系列的發(fā)射，實(shí)現(xiàn)航天員出艙在天空行走。此前的長(zhǎng)征七號(hào)火箭已經(jīng)成功把貨運(yùn)飛船"天舟一號(hào)“送入太空，順利與天宮二號(hào)對(duì)接。
也就是說(shuō)未來(lái)空間站的貨運(yùn)運(yùn)輸補(bǔ)給問(wèn)題已經(jīng)基本解決了。
第三步: 建立永久性空間站
中國(guó)載人航天"三步走"計(jì)劃完成后，航天員和科學(xué)家在太空的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)將會(huì)實(shí)現(xiàn)常態(tài)化，為中國(guó)和平利用太空和開(kāi)發(fā)天空自由打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
目前我們正處在第三步。
空間站結(jié)構(gòu)
中國(guó)空間站是由"天和“核心艙、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙共三個(gè)主要艙段組成。
順便說(shuō)下，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙分別叫"問(wèn)天"和"夢(mèng)天"，是不是特別有詩(shī)意的名字？
其中“天和”核心艙 全長(zhǎng)16.6米，直徑4.2米，重約22噸，是未來(lái)空間站的指揮控制中心。航天員的生活起居要在這里進(jìn)行，并將在這里開(kāi)展一些列的實(shí)驗(yàn)。
核心艙由節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙，資源艙以及后端通道組成，后端通道可供航天員出入貨運(yùn)飛船。
除了最末端的貨運(yùn)通道用來(lái)對(duì)接飛船外，最前端的球形節(jié)點(diǎn)艙還有4個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)，前面和底部用來(lái)對(duì)接載人飛船，旁邊的兩個(gè)則是對(duì)接兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，同時(shí)頂部還有一個(gè)出艙口，用于提供航天員開(kāi)展出艙活動(dòng)。
核心艙上提供給航天員生活工作的空間約50立方米，未來(lái)加上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙后，整體能夠達(dá)到110立方米。
此外，空間站還為每個(gè)航天員配置了一臺(tái)平板電腦，除了可以連接艙內(nèi)設(shè)備進(jìn)行工作和監(jiān)測(cè)外，還可以連“WiFi”上網(wǎng)。
也就是說(shuō)，無(wú)論是貨運(yùn)飛船還是載人飛船，未來(lái)都需要?？吭诤诵呐撋?，其重要地位顯而易見(jiàn)。
載人飛船
這里要說(shuō)下，神舟載人飛船和天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船。
新一代神舟載人飛船將同時(shí)兼顧近地軌道任務(wù)和更遠(yuǎn)的深空探測(cè)。過(guò)去神舟飛船一次可以運(yùn)載3名航天員，而新一代載人飛船目標(biāo)是6名航天員。
同時(shí)，新一代載人飛船還可以運(yùn)貨。比如，3名航天員乘坐的時(shí)候，就可以搭載約500公斤的貨物。
“天舟一號(hào)"是面向中國(guó)近地空間站運(yùn)營(yíng)和后續(xù)載人月球探測(cè)等任務(wù)，而論證的新一代天地往返運(yùn)輸飛行器。
它全長(zhǎng)10.6米，最大直徑3.35米，物資運(yùn)輸能力約6.5噸，具備高安全、高可靠、適應(yīng)多任務(wù)的模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
由于中國(guó)空間站是組合式空間站，它具有前向和后向兩個(gè)對(duì)接口。所以貨運(yùn)飛船必須要具備向前和向后的兩個(gè)方向?qū)拥哪芰?。?duì)接后的飛船貨艙都將可用與空間站形成剛性對(duì)接，并相互連通，航天員可以自由進(jìn)入，并通過(guò)接口搬運(yùn)貨物。
近地軌道空間站通常工作在距地面400千米的高空中，雖然已高于100千米的卡門線。但仍處于極其稀薄的大氣和隨之而來(lái)的空氣阻力中，阻力會(huì)使空間站的軌道緩慢下降。
為了防止這種情況發(fā)生，以及要躲避部分可能相撞的空間碎片，空間站必須不斷消耗推進(jìn)劑來(lái)維持或變更其運(yùn)行軌道。
不同于運(yùn)載火箭所常用的液氫、液氧等低溫推進(jìn)劑，空間站的推進(jìn)劑需要長(zhǎng)期在軌儲(chǔ)存，所以一般都采用常溫肼基燃料。這種燃料組合具有較強(qiáng)的腐蝕性和毒性，因此不能通過(guò)航天員手動(dòng)加注的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移。只能由專門設(shè)計(jì)的補(bǔ)加機(jī)構(gòu)來(lái)完成。
此前的天舟一號(hào)補(bǔ)給為天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了兩到三次在軌加注。在軌加注相當(dāng)于太空加油，要在沒(méi)有重力的環(huán)境中和無(wú)人操作的前提下，完成精準(zhǔn)對(duì)接，所以工作難度要比地面加油高的多。而這些成功的經(jīng)歷給了我們很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
空間站意義
從我國(guó)航天史上來(lái)說(shuō)，此次天宮空間站是一個(gè)規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜、飛行器種類最多，而且任務(wù)實(shí)施非常密集，任務(wù)之間關(guān)聯(lián)性又很強(qiáng)一系列任務(wù)。
按原計(jì)劃：
在完成天宮空間站初期規(guī)模的第一個(gè)核心艙建設(shè)任務(wù)后，將再發(fā)射第二個(gè)核心艙與之前的形成十字水平構(gòu)型，第二個(gè)核心艙上再對(duì)接兩個(gè)20噸實(shí)驗(yàn)艙，最終天宮空間站規(guī)模將擴(kuò)大到180噸級(jí)。
除了實(shí)驗(yàn)艙之外，還有一個(gè)用于太空觀測(cè)的獨(dú)立空間天文望遠(yuǎn)鏡 "巡天"。
我們可以把天宮空間站做個(gè)形象的比喻，就是”三室兩廳還帶儲(chǔ)藏室"
三室 就是“天和核心艙、夢(mèng)天艙、問(wèn)天艙”，兩廳就是對(duì)接載人飛船和"天舟一號(hào)"貨運(yùn)飛船的部分，儲(chǔ)藏室就是天文望遠(yuǎn)鏡"巡天”。
在2022年中國(guó)將完成空間站整體在軌建造任務(wù),空間站完成后，中國(guó)將首次真正實(shí)現(xiàn)太空長(zhǎng)期駐守，并且中國(guó)的空間站將采用目前世界上最先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備開(kāi)展相應(yīng)研究活動(dòng)。
在此期間會(huì)規(guī)劃了12次左右的飛行任務(wù)，在5月5日的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭發(fā)射，搭載了中國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船，也拉開(kāi)了我國(guó)空間站在軌建造的序幕。
隨著國(guó)際空間站的壽命將近，大概在2024年就要退役了，到那時(shí)中國(guó)的空間站將會(huì)是全球唯一的空間站。
中國(guó)空間站運(yùn)營(yíng)
國(guó)際空間站是根據(jù)16個(gè)國(guó)家出資的多少，來(lái)分配各自進(jìn)行太空科研項(xiàng)目的時(shí)間。雖然國(guó)際空間站的使用是免費(fèi)的，但要將航天員送上空間站，可是要花不少的錢。
以美國(guó)為例：
為了將宇航員送到國(guó)際空間站，美國(guó)多次借用俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船，目前已經(jīng)累計(jì)向俄羅斯支付約39億美元，相當(dāng)于270億人民幣的座位費(fèi)。
由于中國(guó)空間站是自主設(shè)計(jì)建造的，空間站的接口可能不會(huì)兼容俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船。未來(lái)想要去中國(guó)空間站的人，估計(jì)只能乘坐中國(guó)的神舟飛船了。
大家比較關(guān)心的是會(huì)不會(huì)收費(fèi)呢？
中國(guó)的空間站不僅屬于中國(guó)，也向全世界敞開(kāi)，并且還會(huì)提供免費(fèi)的上行發(fā)射、測(cè)控和回收等等服務(wù)。根據(jù)中國(guó)載人航天工程師總師的說(shuō)法，共享我們的天宮空間站只有一個(gè)要求，那就是在空間站內(nèi)的科研成果必須與我們國(guó)家共享。
總結(jié)
我們突破了美國(guó)的技術(shù)封鎖，打破美國(guó)在國(guó)際空間站的壟斷地位，即將迎來(lái)屬于中國(guó)人自己的空間站。我們靠自身的努力贏得了航天大國(guó)的地位，不僅擁有了自己的空間實(shí)驗(yàn)室，還將打造了一系列的探月工程。
中國(guó)航天近年來(lái)取得的重大成就，不僅圓了中國(guó)人久遠(yuǎn)的飛天夢(mèng)，也讓世界為之矚目。
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