中国空间站的未来畅想 天宫一号最新消息资料 发射时间经济效益

中国空间站的未来畅想 天宫一号最新消息资料 发射时间经济效益 中国空间站的未来畅想 在先后掌握了载人飞船和货运飞船、空间对接与航天器长时间自主运行、航天员中期驻留等技术后，中国将在2017年以后开展大型、长期有人照料的空间站的建设工作，预计2020~2022年建成。但目前没有对2020大型空间站计划的详细介绍，官方只公布一些简单的介绍。 由1个核心舱、2个实验舱组成 空间站主要舱段将使用新一代的长征五号运载火箭发射，因此质量限制大为放宽，空间站将由1个21吨核心舱和2个20吨级实验舱组成，总发射重量超过60吨。空间站核心舱长18.1米、最大直径4.2米，分为节点舱、生活控制舱和资源舱，是航天员的主要活动场所，也是空间站的管理控制中心。核心舱的节点舱段拥有5个对接口，用于对接实验舱和载人飞船，是空间站的联系枢纽，另外在资源舱尾部还有一个对接口，用于对接货运飞船。两个实验舱长度均为14.4米最大直径4.2米，是开展空间实验的主要舱所，也可供航天员临时生活，其中实验舱I还有部分控制功能。 各舱段具备自主飞行能力 类似于苏联的和平号空间站，中国的空间站各个舱段均 为独立的航天器，具备自主飞行能力，这种设计增加了舱段本身的设计制造成本，从技术上说要逊色于国际空间站的设计。国际空间站俄罗斯的主要舱段具备自主飞行能力，但美国、欧洲和日本的舱段使用航天飞机运输并交大型机械臂安装，本身没有自主飞行能力。美国设计的CBM通用对接机构也更为简单，省去了自主飞行控制和精密对接机构的成本。不过从另一方面来说，具有自主飞行能力的航天器舱段虽然设计制造上较为复杂和昂贵，但避免了使用航天飞机这种复杂而昂贵的天地运输工具，降低了整体的建设成本。 人类历史上前后有前苏联和平号空间站、国际空间站两个大型、长期有人照料的空间站。 前苏联和平号空间站 和平号空间站是前苏联载人航天的巅峰之作，拥有量子1号和量子2号、晶体、光学和自然舱共5个功能舱，外加核心舱总质量约130吨，是中国未来空间站的2倍。但由于和平号使用较老的多舱空间站设计，布设太阳能电池翼上存在诸多不便，致使电力供应从来没能满足实验舱的需求。 为此，苏联解体前设计了和平2号空间站，与此同时，美国也开始规划自由号空间站(后被国际空间站取代)。两者都是航天飞机建设的大型桁架式空间站，通过大型桁架充 分满足电力供应和非加压载荷的挂载需求。 国际空间站 前苏联解体后，此前美苏的太空争霸转变为合作，美俄决定联合建造国际空间站，同样使用桁架式空间站设计。国际空间站规模庞大技术先进，不过整个系统也极为复杂并且建设极为依赖美国航天飞机。国际空间站拥有15个加压舱段，外加桁架、4个大型太阳能电池翼以及其他设备总质量达到了空前的400吨以上。国际空间站具有分属美、俄、欧、日的4个大型试验舱，可以满足各类空间科学、天文与对地观测以及空间生命科学和航天医学需求。 中国未来空间站属于“小字辈” 中国在2020年前后建成的大型空间站核心舱和两个试验舱总计约60多吨，加上1艘8吨级的神舟飞船和1艘13吨级的货运飞船也不过是80多吨，这个质量不仅小于目前400多吨的国际空间站，也小于早已再入坠毁的约130吨的和平号空间站，甚至不如美国当年的空间实验室重。 尽管在规模上有所不足，不过中国空间站舱段性能上并不逊色。而且中国的空间站仅需要长征五号发射3次即可完成基本建设，不会陷入国际空间站那样早期10年大多数时 间用于建设空间站以至于空间科研成果聊聊的尴尬。对比国际空间站的规模，中国自主建设独立运行的空间站上两个实验舱足以满足多数空间科学实验的需求。未来中国多项空间科学尤其是天文观测项目将以空间站为载体实施。 空间站的主要作用是基础科学研究 在谈到载人航天工程时，有一点是常常为人所忽略的，这就是我们建造空间站、发射载人飞船的目的究竟是什么, 在载人航天发展之初，军用是首要目的，美国和前苏联都曾设想过或实际应用过载人飞船进行对地成像、电子侦察。但随着技术的进步，照相和电子侦察及其它军用航天任务都可以由无人卫星去完成，载人航天逐渐演变成美苏之间展示国力的政治性竞争。在前苏联解体后，美苏合作建设国际空间站，载人航天的主要目的已转变为基础科学性质的空间科学研究，主要是在空间站上进行前沿的空间科学实验。 中国空间科学研究水平较为落后 说到空间站项目的实际科学应用，中国空间科研的落后和能力的匮乏是无需讳言的。中国工业基础薄弱工业水平较低，自身工业发展缺乏发展高端基础科研的需求。这种形势下中国缺乏对基础科学研究的投入，同时长期以来缺乏对基础科研价值的认识。空间科学研究作为耗资巨大而收效缓慢 的领域很难得到投资。 载人航天项目开始前，中国利用少数卫星进行了空间环境探测，如空间物理探测的实践一号和实践四号。此外还利用返回式卫星进行了空间生命科学、空间材料科学、空间微重力科学、航天新技术等一系列实验，但多为返回式卫星的富余能力搭载、规模有限。在空间天文上，第一颗专用天文卫星硬X射线调制望远镜提出十多年但命运多舛直到今年才立项。可以说中国空间科学研究不论是空间环境探测还是空间天文，或是微重力条件下的空间材料、空间生命和航天医学的研究上，对比发达国家都相对落后，尤其是相关载荷设备的技术水平有很大差距。 中国空间科学在人员上也有很大缺口，2007年国防科工委系统工程一司副司长张伟接受访谈时提到“空间科学研究人员数百人，与国外相比，队伍规模明显偏小”。 中国运载火箭专家、工程院院士龙乐豪在接受采访时曾表示，中国航天战略发展的原则是安全第一、可靠为要、经济至上，航天发展要具备可持续性。可以说，中国载人航天工程很好地贯彻了这些原则。 按照目前规划，中国2020大型空间站仅有3个舱段，总 发射质量60多吨，与目前总发射质量400多吨的国际空间站相比，实属小字辈，甚至不如前苏联在上世纪90年代建成的和平号空间站。但中国的空间科学研究水平较为落后，目前来看，60吨级的空间站是够用的。在国际空间站退役后，中国空间科学将迎来很好的国际合作契机，未来再发展出一个规模适度、注重应用的载人航天系统是可以期待的。