國際空間站的泄露問題日益嚴重,盡管宇航員們一直在修補,但情況已經到了白熱化的地步。美俄雙方在泄露是否嚴重的問題上存在分歧;俄方認為不存在災難性解體的風險,而美國則要求??吭趪H空間站的載人“龍”飛船增加臨時座椅以備緊急撤離之需。
國際空間站始建于1998年,是16個國家聯合參與的合作項目,最初設計的使用年限為15年。目前,國際空間站正處于超期服役狀態(tài),且超期服役的零部件有588個之多。俄羅斯計劃最早于2028年離開國際空間站,而其他合作伙伴則表示將于2030年離開。不論如何,國際空間站將于2030年隕落的事實已不可避免。美國決定由SpaceX負責建造離軌飛行器,將國際空間站送入大氣層燒毀,合同價值高達8.43億美元。
SpaceX將建造發(fā)射離軌飛行器(Deorbit Vehicle, DV),推動國際空間站進入大氣層燒毀。NASA和SpaceX公布了離軌飛行器的一些細節(jié)和渲染圖。這款飛行器將是人類歷史上推力空前強大的外太空飛行器,配備了46個“天龍座”推進器,其中16個用于姿態(tài)控制,30個用于降低空間站軌道所需的推進操作。與標準型貨運“龍”飛船相比,“出軌龍”的推進劑是其6倍,發(fā)電能力是其3到4倍,主干段長一倍,主要用于容納發(fā)動機、推進劑箱、發(fā)電系統(tǒng)和其他系統(tǒng)。
離軌飛行器總重約30噸,容納了16噸推進劑。通過多次點火,它將國際空間站從當前運行高度約400千米逐步降低到160千米,進而完成離軌燃燒。最終墜落地點可能位于南太平洋,墜落區(qū)域呈橢圓形,長軸約為2000千米。NASA表示,國際空間站的碎片大小不一,大的像轎車,小的像微波爐,墜落時可能對地面造成影響。
不論是建造還是發(fā)射離軌飛行器,都不是一件容易的事情。SpaceX的“龍”飛船相當成熟,發(fā)射運營得心應手,魔改版的研發(fā)進度可控風險可控,這是SpaceX能擊敗諾格的關鍵原因。
國際空間站面臨退役,中國天宮空間站也面臨著類似的問題。天宮空間站的設計壽命是10年,但實際使用壽命可能會更長。通過維修和更換模塊化艙段,實際使用壽命將達到15年甚至更長。天宮空間站由中國獨立建造,各個艙段不求人,更換和維修不需要征求其他國家同意,這有利于延長其使用壽命。
國際空間站退役后,美國將建造一個月球門戶(Lunar Gateway),這是一個小型空間站,旨在作為宇航員的通信樞紐、科學實驗室和居住艙,不僅用來登月,還用來探火。參與者包括NASA、歐洲航天局(ESA)、日本宇宙航空研究開發(fā)機構(JAXA)和加拿大航天局(CSA)。月球門戶主要由推進模塊、居住和后勤前哨、月球國際居住艙和服務艙組成,規(guī)模遠遠不及龐大的國際空間站。
美國正在推動下一代空間站的商業(yè)化,NASA已經授出三份金額差不太多的合同,支持三家公司分別建造下一代空間站。這些公司包括諾格、波音和洛馬。此外,還有公理公司的公理空間站計劃,該空間站將在國際空間站壽終正寢之前對接,并后續(xù)分離獨立運行。
建造空間站的技術逐漸普及,所需資源、資金和技術不一定需要國家隊之力。隨著技術的進步,建造飛船、火箭的技術越來越普遍。這一代的國際空間站和天宮空間站都是不賺錢的。美國希望下一代空間站能夠商業(yè)化,至少有一個商業(yè)化的開端。然而,下一代空間站的商業(yè)化模式和路徑仍不清晰,許多公司仍在探索中。
美國考慮下一代空間站商業(yè)化,中國也需要考慮這個問題。民商隊全部或部分參與下一代空間站的建造,有助于資金和技術的加速發(fā)展和流動,減輕國家負擔。中國民商隊雖然在技術上與美國有一定差距,但正在飛速發(fā)展,時間站在我們這一邊。假以時日,中國民商隊有可能成為真正意義上推動經濟的新質生產力。
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