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專家談天宮空間站路在何方 未來(lái)規(guī)劃與挑戰(zhàn)

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2024-11-19 18:42:00  觀察者網(wǎng)

國(guó)際空間站的泄露問(wèn)題日益嚴(yán)重,盡管宇航員們一直在修補(bǔ),但情況已經(jīng)到了白熱化的地步。美俄雙方在泄露是否嚴(yán)重的問(wèn)題上存在分歧;俄方認(rèn)為不存在災(zāi)難性解體的風(fēng)險(xiǎn),而美國(guó)則要求??吭趪?guó)際空間站的載人“龍”飛船增加臨時(shí)座椅以備緊急撤離之需。

國(guó)際空間站始建于1998年,是16個(gè)國(guó)家聯(lián)合參與的合作項(xiàng)目,最初設(shè)計(jì)的使用年限為15年。目前,國(guó)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(gè)之多。俄羅斯計(jì)劃最早于2028年離開(kāi)國(guó)際空間站,而其他合作伙伴則表示將于2030年離開(kāi)。不論如何,國(guó)際空間站將于2030年隕落的事實(shí)已不可避免。美國(guó)決定由SpaceX負(fù)責(zé)建造離軌飛行器,將國(guó)際空間站送入大氣層燒毀,合同價(jià)值高達(dá)8.43億美元。

SpaceX將建造發(fā)射離軌飛行器(Deorbit Vehicle, DV),推動(dòng)國(guó)際空間站進(jìn)入大氣層燒毀。NASA和SpaceX公布了離軌飛行器的一些細(xì)節(jié)和渲染圖。這款飛行器將是人類歷史上推力空前強(qiáng)大的外太空飛行器,配備了46個(gè)“天龍座”推進(jìn)器,其中16個(gè)用于姿態(tài)控制,30個(gè)用于降低空間站軌道所需的推進(jìn)操作。與標(biāo)準(zhǔn)型貨運(yùn)“龍”飛船相比,“出軌龍”的推進(jìn)劑是其6倍,發(fā)電能力是其3到4倍,主干段長(zhǎng)一倍,主要用于容納發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)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(jìn)劑。通過(guò)多次點(diǎn)火,它將國(guó)際空間站從當(dāng)前運(yùn)行高度約400千米逐步降低到160千米,進(jìn)而完成離軌燃燒。最終墜落地點(diǎn)可能位于南太平洋,墜落區(qū)域呈橢圓形,長(zhǎng)軸約為2000千米。NASA表示,國(guó)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(shí)可能對(duì)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(dāng)成熟,發(fā)射運(yùn)營(yíng)得心應(yīng)手,魔改版的研發(fā)進(jìn)度可控風(fēng)險(xiǎn)可控,這是SpaceX能擊敗諾格的關(guān)鍵原因。

國(guó)際空間站面臨退役,中國(guó)天宮空間站也面臨著類似的問(wèn)題。天宮空間站的設(shè)計(jì)壽命是10年,但實(shí)際使用壽命可能會(huì)更長(zhǎng)。通過(guò)維修和更換模塊化艙段,實(shí)際使用壽命將達(dá)到15年甚至更長(zhǎng)。天宮空間站由中國(guó)獨(dú)立建造,各個(gè)艙段不求人,更換和維修不需要征求其他國(guó)家同意,這有利于延長(zhǎng)其使用壽命。

國(guó)際空間站退役后,美國(guó)將建造一個(gè)月球門(mén)戶(Lunar Gateway),這是一個(gè)小型空間站,旨在作為宇航員的通信樞紐、科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和居住艙,不僅用來(lái)登月,還用來(lái)探火。參與者包括NASA、歐洲航天局(ESA)、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)和加拿大航天局(CSA)。月球門(mén)戶主要由推進(jìn)模塊、居住和后勤前哨、月球國(guó)際居住艙和服務(wù)艙組成,規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及龐大的國(guó)際空間站。

美國(guó)正在推動(dòng)下一代空間站的商業(yè)化,NASA已經(jīng)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(jì)劃,該空間站將在國(guó)際空間站壽終正寢之前對(duì)接,并后續(xù)分離獨(dú)立運(yùn)行。

建造空間站的技術(shù)逐漸普及,所需資源、資金和技術(shù)不一定需要國(guó)家隊(duì)之力。隨著技術(shù)的進(jìn)步,建造飛船、火箭的技術(shù)越來(lái)越普遍。這一代的國(guó)際空間站和天宮空間站都是不賺錢的。美國(guó)希望下一代空間站能夠商業(yè)化,至少有一個(gè)商業(yè)化的開(kāi)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(guó)考慮下一代空間站商業(yè)化,中國(guó)也需要考慮這個(gè)問(wèn)題。民商隊(duì)全部或部分參與下一代空間站的建造,有助于資金和技術(shù)的加速發(fā)展和流動(dòng),減輕國(guó)家負(fù)擔(dān)。中國(guó)民商隊(duì)雖然在技術(shù)上與美國(guó)有一定差距,但正在飛速發(fā)展,時(shí)間站在我們這一邊。假以時(shí)日,中國(guó)民商隊(duì)有可能成為真正意義上推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的新質(zhì)生產(chǎn)力。

(責(zé)任編輯:張小花 TT1000)
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