國(guó)際空間站有幾個(gè)國(guó)家參與建設(shè);國(guó)際空間站的16個(gè)國(guó)家
《軍武次位面》作者:太白
過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里,人類唯一的太空站就是國(guó)際空間站。國(guó)際空間站于1998年開(kāi)始正式運(yùn)作,它是人類地球軌道上最大的人工建筑物。過(guò)去的20多年里,它幫助人類創(chuàng)造了許多科學(xué)上的偉大成就。不過(guò)以現(xiàn)在的眼光來(lái)看,國(guó)際空間站確實(shí)已經(jīng)相當(dāng)老舊了。它的許多部件都已經(jīng)出現(xiàn)了老化,安全性也在下降。而且未來(lái),甚至有可能不再能夠容納宇航員長(zhǎng)期居住。近期NASA對(duì)美國(guó)媒體透露,他們將與其他國(guó)際空間站的15個(gè)合作伙伴包括俄羅斯、加拿大、日本等共同商議,是否考慮最終將太空站努力運(yùn)營(yíng)到2030年之后,將其“安全墜落”于地球大氣層進(jìn)行銷毀。
▲國(guó)際空間站,圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
當(dāng)然了,具體該如何處置國(guó)際空間站,目前還是一個(gè)科學(xué)難題。國(guó)際空間站是一個(gè)重達(dá)419噸的龐大物體,要報(bào)廢它,大體上有兩種方式:第一種是將它推入到更高的軌道上,第二種就是將它墜落于地球大氣層。第一種方法不太經(jīng)濟(jì)也不全。畢竟這樣做,需要一個(gè)大推力的飛船為其提供動(dòng)能,此項(xiàng)目的耗資絕不會(huì)低。
起初NASA考慮過(guò)讓俄羅斯的“進(jìn)步號(hào)”來(lái)完成這項(xiàng)工作。“進(jìn)步號(hào)”是一艘無(wú)人貨運(yùn)飛船,通常它在完成運(yùn)輸工作之后,還會(huì)有部分燃料剩余,NASA認(rèn)為也許它可以將太空站推入預(yù)定軌道。不過(guò)NASA對(duì)此進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一年的仔細(xì)研究,最終發(fā)現(xiàn)“進(jìn)步號(hào)”的動(dòng)力可能不足。而且在推送國(guó)際空間站向更高軌道飛行的過(guò)程中,不穩(wěn)定的推力可能導(dǎo)致國(guó)際空間站發(fā)生不可預(yù)期的結(jié)構(gòu)變動(dòng)甚至解體,如果解體后的國(guó)際空間站衍架和部分艙段從不可預(yù)料的軌道掉入大氣層,可能會(huì)在未完全解體的情況下?lián)糁械孛娴某鞘校M(jìn)而造成巨大災(zāi)難。
▲國(guó)際空間站,圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
因此NASA又開(kāi)始轉(zhuǎn)而尋求將第二種處置方式變成現(xiàn)實(shí),那就是將其墜入大氣層。然而國(guó)際空間站體積和重量都十分龐大,有人預(yù)計(jì)即使它墜落于大氣層,也有可能無(wú)法被完全燃燒。但NASA認(rèn)為,這么做的好處在于,墜落國(guó)際空間站時(shí),其下落的軌道和方位科學(xué)家們至少可以提前計(jì)算的。如果能夠通過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算,確定其入軌的角度速度等,那么即使國(guó)際空間站的部分結(jié)構(gòu)沒(méi)有因?yàn)榇髿鈱拥哪Σ炼煌耆珶龤В瑲埐恳仓辽倌軌蚵淙牒Q螅瑥亩档桶踩L(fēng)險(xiǎn)。但這一點(diǎn)最終具體能否做到,恐怕還需要經(jīng)過(guò)更為細(xì)致和縝密的研究。
▲國(guó)際空間站,圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
而且更為棘手的一件事是,國(guó)際空間站是由全世界16個(gè)國(guó)家共同組建的,讓其退役或者墜毀,就必須要經(jīng)過(guò)全體國(guó)家的同意。不過(guò)國(guó)際空間站的主要部分,還是由美國(guó)和俄羅斯共同搭建的。由于國(guó)際空間站處于近地軌道上,隨著時(shí)間的推移其高度會(huì)逐漸的降低。如果不對(duì)國(guó)際空間站進(jìn)行動(dòng)力補(bǔ)充,它早晚都會(huì)落入地球大氣層,因此國(guó)際空間站需要定期的進(jìn)行貨運(yùn)飛船補(bǔ)給,以維持其軌道高度。
此前國(guó)際空間站每年都需要發(fā)射四次左右的貨運(yùn)飛船。其中俄羅斯的扮演的角色不容忽視。俄羅斯基本上每年需要發(fā)射兩次載人飛船和三次貨運(yùn)飛船。就在不久前的9月15號(hào),搭載三名航天員的俄羅斯“聯(lián)盟MS-24”載人飛船,由俄羅斯“聯(lián)盟2.1a”運(yùn)載火箭發(fā)射升空。截止到目前,國(guó)際空間站內(nèi)已有的6艘飛船中,4艘都是俄羅斯人的。這些飛船,包括“聯(lián)盟MS-23”和“聯(lián)盟MS-24”載人飛船、“進(jìn)步MS-23”(Progress84)和“進(jìn)步MS-24”(Progress85)貨運(yùn)飛船。
▲國(guó)際空間站的俄羅斯艙段,圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
由于近年來(lái),俄羅斯與美國(guó)的關(guān)系持續(xù)惡化,俄羅斯政府已經(jīng)多次表態(tài),可能于2028年推出國(guó)際空間站。屆時(shí)美國(guó)也就只能獨(dú)立維持國(guó)際空間站的運(yùn)行。如果NASA沒(méi)有充足的資金,國(guó)際空間可能也會(huì)因此提前退役。美國(guó)已經(jīng)提出了一套在沒(méi)有俄羅斯參與的情況下,該如何墜毀國(guó)際空間站的方案:為了讓國(guó)際空間站按照預(yù)定的軌道墜入地球大氣層,美國(guó)可能會(huì)在未來(lái)尋求Space x公司的“龍”飛船,或者是諾斯羅普-格魯曼公司的“天鵝座”貨運(yùn)飛船來(lái)完成幫助國(guó)際空間站減速,并最終使其脫離軌道的任務(wù)。這一項(xiàng)目已被NASA正式命名為“脫軌飛行器任務(wù)”。
▲“天鵝座”貨運(yùn)飛船,圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
如果國(guó)際空間站在2028年左右墜毀了,那么全世界到時(shí)候就只剩下了一座空間站了,那就是中國(guó)的“天宮”空間站。有意思的是,從2000年開(kāi)始,中國(guó)就一直尋求加入國(guó)際空間站,但美國(guó)一直以各種理由拒絕中國(guó)的加入。然而美國(guó)絕對(duì)不會(huì)想到,他們的拒絕換來(lái)的不是中國(guó)對(duì)空間站發(fā)展的放棄,而是中國(guó)決定自己建造本國(guó)的空間站。
目前,我國(guó)已經(jīng)擁有了獨(dú)立的“天宮”空間站。這座空間站的重量約為180噸,內(nèi)部的活動(dòng)面積為110立方米,加壓容積300立方米,要比國(guó)際空間站小了一大圈。但首先,這是我們自己獨(dú)立建造的空間站,不需要看任何人的臉色。我們自己建,自己用,可獨(dú)立進(jìn)行太空研究,完全不會(huì)受制于人。
▲“天宮”空間站,圖片來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
其次在造價(jià)方面,中國(guó)的天宮空間站僅僅耗資約85億美元。與國(guó)際空間站的總費(fèi)用1600億美元相比,可以說(shuō)是相當(dāng)實(shí)惠了。雖然中國(guó)的天宮空間站造價(jià)比較便宜,但不代表我們使用的技術(shù)比較落后。我國(guó)的空間站采用第三代多模塊空間站技術(shù),目前主要建成了包括了一個(gè)“天和”核心艙,一個(gè)“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙,一個(gè)“天舟”載貨艙,兩個(gè)“神舟”載人艙在內(nèi)的一共五個(gè)艙段。由于建造時(shí)間比國(guó)際空間站晚了20多年,我們得以使用很多后發(fā)的新技術(shù)。
比如最典型的就是我們?cè)谔?yáng)能電池板上,使用的柔性太陽(yáng)能電池板。由于加入了柔性太陽(yáng)能電池板采用砷化鎵薄膜電池,比起國(guó)際空間站使用的早期硬質(zhì)太陽(yáng)能電池板,工作效率整整高出了一倍。在動(dòng)力方面,我們使用的是電推,因此不需要每年四次發(fā)射貨運(yùn)飛船這么高的空間站軌道維持頻率,相反我們只需要一年發(fā)射一次貨運(yùn)飛船,這樣顯然可大大降低了維持的費(fèi)用。中國(guó)取得的成就,這真是印證了那句話,從前的你們愛(ài)搭不理,現(xiàn)在的我你們高攀不起。