楊潔
隨著中國空間站天和核心艙在海南文昌發射場,由長征五號B運載火箭發射成功,中國空間站進入建造階段!這座獨屬于我國的“太空基地”將通過多次發射任務,把各個部件送入太空,在太空完成組裝,預計2022年前后,中國的空間站將完成建設!本篇,讓我們走近空間站的世界,了解空間站是如何幫助人類探秘太空的吧!
空間站是什么?
空間站是載人空間站的簡稱,指的是在近地軌道上,通常是距離地面400千米至500千米高度的軌道上長期運行、有人居住的設施,它和載人飛船都屬于載人航天器。既然載人飛船可以將航天員送入太空,為什么還要研制和建設空間站呢?
載人飛船誕生時,人類的載人航天活動剛剛起步。受到各方面條件的限制,載人飛船被設計成了一種體積小、運行時間較短、一次性使用的返回式載人航天器。盡管體驗感較差,但航天員登上了太空,人類的飛天夢借由載人飛船實現了!
隨著科技的發展,科學家們發現,太空的微重力環境是一種很有價值的資源,在微重力環境中能夠生產出新材料、新產品,培育出地球上沒有的新物種。為了利用太空的微重力環境資源,科學家們研制出了新的航天器——空間站。空間站不僅體積更大,能夠攜帶較大的試驗設備,而且其太陽能電池翼更大,電力系統能夠滿足大型設備及大規模空間實驗的需要。同時,空間站支持長期太空飛行,允許航天員在太空中進行長時間的空間實驗,探索更多未知。
世界上第一個空間站叫什么?
1971年4月19日,蘇聯發射了世界上第一個空間站——禮炮1號。禮炮1號空間站長16米,最大直徑4.15米,由對接過渡艙、工作艙、設備艙三部分構成,太陽能電池翼長11米,質量約18.9噸,可居住空間有85立方米。
禮炮1號空間站與聯盟11號飛船成功對接后,三名航天員進入空間站生活和工作。當航天員們在二十多天的太空生活中完成了大量科學試驗,開心地踏上返回的路途時,這趟看似完美的太空之旅發生了意外。聯盟11號飛船返回艙的一個閥門無意中開啟,導致飛船艙內壓力迅速下降,三名航天員因沒穿艙內航天服全部遇難,令人痛心不已。這次事故后,人們意識到航天服的重要性,此后的載人航天任務都要求航天員在發射和返回途中必須穿著艙內航天服。
20世紀70年代,美國也開始建造自己的空間站——天空實驗室,它是美國的第一個空間站,也是唯一一個美國獨立建造的空間站。天空實驗室全長36米,最大直徑6.7米,總質量約77噸,總容積361立方米,絕對算得上“太空豪宅”了。天空實驗室由軌道艙、過渡艙、多用途對接艙、太陽望遠鏡和阿波羅飛船5個部分組成。其中,阿波羅飛船是接送航天員往返天地的。
20世紀80年代,國際上出現了發展載人航天的熱潮。由于耗資大、工程復雜、技術難度高,越來越多的載人航天項目開始以國際合作的形式展開。1998年開始建造的國際空間站,以美國、俄羅斯為主要參與國,聯合日本、加拿大、歐空局共同建造和運行。國際合作不僅分擔了各方面的壓力,而且取長補短、互惠互利,使載人航天技術得以飛速發展。
目前為止,已經有來自15個國家的200多位航天員到訪過國際空間站,開展了航天醫學、生物學與生物技術、物理科學、技術開發與驗證、地球與空間科學、教育等多方面的空間應用。盡管設計壽命只有15年,但國際空間站至今還在運行,已大大超期服役。
中國空間站長什么樣兒?
中國人自古就有飛天夢,我們可以從神話及古跡中窺見一二,比如嫦娥奔月,比如敦煌石窟中的飛天壁畫等。今年,隨著天和號核心艙的發射,中國空間站開建,我國載人航天工程“三步走”戰略邁出了第三步!
我國載人航天工程“三步走”戰略:
第一步,發射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應用實驗;
第二步,突破航天員出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術,發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題;
第三步,建造空間站,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。
中國空間站由一個核心艙和兩個實驗艙組成,整體呈T字對稱構型,三艙組合體的質量約為66噸,航天員可活動的空間有110立方米,可容納三名航天員同時在軌工作生活,輪換期間可以容納6名航天員。空間站設計壽命是10年,有兩對長約30米的柔性太陽能電池翼,能夠不間斷地為空間站供電。
此前發射升空的中國空間站的天和號核心艙全長16.6米,最大直徑4.2米,是我國目前研制的最大的航天器。天和號核心艙是空間站全站的管理和控制中心,也是航天員的住所,航天員們還可以在這里開展少量的空間科學實驗和技術試驗。核心艙由節點艙、生活控制艙和資源艙三部分組成。其中,生活控制艙又分為大柱段和小柱段,大柱段直徑4.2米,航天員在這里工作、做實驗;小柱段直徑2.8米,是航天員的睡眠區和衛生區。
中國空間站什么時候建成?
為了建造中國空間站,今年到明年共安排了11次飛行任務。除了3個艙體的發射外,規劃了4次神舟飛船和4次貨運飛船的發射,預計于2022年完成空間站的在軌建造。到那時,中國航天員的太空駐留時間將延長,艙外活動也將頻繁進行,為我們探索宇宙中的更多未知。
中國空間站建成后,將會有更多中國航天員進入太空,也許下一位進入太空的航天員就是你。那么如何成為航天員呢?持續關注本欄目,謎底即將揭曉。
(責任編輯? 高博)