空間站為什么只“飛”400公里高

空間站又稱太空站、航天站，是一種在近地軌道長時間運行、可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器。一般來說，空間站大都在約400公里高度的軌道上運行，比如，我國的天宮一號、天宮二號空間實驗室，目前仍在軌運行的國際空間站，以及我們開始建造的中國空間站。

空間站為什么只“飛”400公里高？

大家都知道，航天發射是非常昂貴的。空間站飛往更高的軌道需要消耗更多的能量，對運載火箭的運載能力是一個很大的考驗。如果要把成噸的設備攜帶到較高的高度，一來沒有太大必要，二來成本也過于高昂。

實際上，大氣是隨著海拔增加而逐漸變薄的，太空和地球大氣層之間并沒有明確、清晰的邊界。國際航空聯合會將100公里的高度定義為大氣層和太空的界線，即“卡門線”，卡門線之外的部分稱為太空。一般太空實驗所需要的接近真空的環境、無云層遮擋的望遠鏡觀測優勢、近乎無重力的實驗條件等，400公里高度都可以滿足。

這個高度設置，還考慮了航天員和空間站本身的安全問題。

在地球周圍有一個名為“范艾倫輻射帶”的空間區域，它大致分成1500～5000公里和1.3萬～2萬公里的高度范圍，在空間天氣擾動的時候還會向上、向下擴張。這一區域有能量非常高、密度也非常大的帶電粒子，對在其中飛行的飛行器傷害很大。值得注意的是，因為地磁場本身不是對稱的，在南大西洋上方的地磁場形態導致這里的輻射帶高度比較低，在有擾動的時候可能只有1000公里高度左右，空間站飛高了就很容易進入輻射帶，受到帶電粒子的傷害。

綜合考量發射成本、觀測需求，以及航天員的健康和飛行器、儀器設備的安全等因素，科學家把空間站飛行的高度，設定在400公里附近。