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我国空间站规模只有国际空间站1/4,为何还要再建造一个?

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高广银 2021-06-19 15:03

2021年6月17日,神州十二号载人飞船带领3名宇航员将进驻离地400公里的100平米“豪宅”,相比于北上广的房价,这套“豪宅”造价将超过600亿元,是一笔不小的开支。不过相较于国际空间站,我国空间站规模只有其1/4,麻雀虽小五脏俱全,未来我们的空间站,像国际空间站一样,也会部署巡天望远镜、微重力实验室等。

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很多人好奇,既然和国际空间站相似,为何还要再建造一个呢?

空间站的由来

要回答为何还要再建一个空间站的问题,首先我们要了解空间站建造的历史。历史上一共出现过3类空间站项目,除了我们的“天宫号空间站”,一个是苏联的“礼炮号系列”,这是用飞船改造的空间站,一共服役了30年的时间。

第三个是美国的“天空实验室”,这个空间站一共有16个国家共同参与,从2006年开始运行,已经服役了15年,很有可能在未来几年内退役。

在美苏冷战时期,美苏之间展开了“太空竞赛”,在阿波罗11、12、14、15、16、17成功登月之后,其实美国还建造了阿波罗18、19、20,本来也是用于登月的,但是后面的登月计划取消后,这项经费就直接用于“天空实验室”。因为是改造而来,所以美国的“天空实验室”当时不具备补给功能,一共接待了3批9个宇航员。

在美苏争霸时期,由于苏联经济实力不济,在登月上总被美国刷存在感,所以之后苏联把重点工作调整到向金星、火星发射探测器上,可是连续发射10个探测器,要么没有进入预定轨道,要么直接坠毁,成了放烟花。

礼炮1号

之后苏联又把主要精力主要聚焦在空间站上,相较于登月,空间站项目对于技术要求没有那么高,可谓另辟蹊径刷一波存在感。1971年,由当时“联盟号”飞船载着宇航员前往苏联“礼炮1号”太空站,结果遭遇非常尴尬的一幕,在“礼炮1号”门口一通操作6个小时,硬是没有打开“礼炮1号”舱门,最后只能无功而返。

为此美国还拍了部电影,认为宇航员忘拿钥匙,导致空跑了一趟,当然这只是个笑话。接受了上一次的教训,苏联第二次成功登上了“礼炮1号”,并且实现了电视直播。这一次直播效果拉满,不但长了苏联人的脸,同时也把美国人吓得不轻。

可是在22天后,这3名直播的宇航员在返航过程中,压力阀突然被震开,舱内气压迅速为零,3名宇航员顿时血液沸腾而死,惨烈场面不亚于《生化危机》。所以后来的宇航员,除非在空间站内,一律要求穿上宇航服。

所以我们看,无论是最初的空间站“礼炮系列”,还是“天空实验室”,其实都有很强的政治目的。其中“礼炮3号”甚至还装上了一门火炮,虽然火炮不好使,甚至在实验的时候还炸膛,但是有强大的威慑力,还是把美国人吓得够呛,本以为“星球大战”只是说说而已,没想到苏联人居然当真了。

话说回来,这门大炮非常不好使,不像在陆地上,你可以依靠地面做支撑,可是在太空当中,你每打完一炮,就需要很长时间才能把空间站调整到预定轨道上,否则这个空间站就要脱离轨道,进入大气层坠毁了。

在军事上屡屡受挫,苏联之后在空间站上加装了太阳望远镜、红外线/紫外线光谱仪、X射线望远镜、宇宙射线探测器等设备,主要研究胚胎在宇宙射线影响下发育情况,以及如何对抗长期失重情况下对身体影响等。

为何会有国际空间站?

人们总说“科学是没有国界”,可是现在的“技术封锁”会告诉你,一切都是为政治服务的,包括科学。国际空间站看似科学界的“乌托邦”,全世界的科学家,不分国籍,都可以在外太空从事研究,可是真实的科学需要我们自主独立。

我们从国际空间站的投入占比就可以看出这个“国际”有多假,在这10年1551亿美元的投入中,美国投入1311亿美元,俄罗斯投入120亿美元,欧洲投入50亿美元,加拿大投入20美元,日本投入50亿美元。

在这一群“小弟”当中,俄罗斯是如何混进来的呢?

空间站项目不是放烟花,拿现在国际空间站为例,动辄每年40亿的维护费用,都让美国吃不消,更不用说上几百亿美元的运载费用。这也是NASA扶植马斯克SpaceX的主要原因,洛克希德·马丁、波音每次发射,都让NASA肝疼。

上个世纪70年代,苏联和周边国家发生冲突,特别是“帝国坟场”阿富汗,让苏联军费激增,而此时的美国也好不到哪儿去,国内反战情绪高涨,失业率飙升,导致后来的阿波罗18、19、20计划都不得不取消,两个国家都意识到,这项没有任何回报的太空站,是一个烧钱的无底洞。

之后在1972年,两国签署了《关于为和平目的探索和利用外层空间的合作协议》,决定在空间站项目上展开合作,苏联用联盟19号搭载2名宇航员,美国用阿波罗18号飞船搭载3名宇航员,在距离地面200公里的太空轨道上互相拥抱,之后在太空舱内共同生活了2天的时间,随后各自返回地球。

为此,前美国宇航员蒂姆·皮克还写了一本书《我问宇航员》,其中他认为最难的是学习俄语,相比于翻跟头“呕吐训练”,他认为学俄语这个难度更大。

到了1983年,苏联财政已经枯竭,“暴风雪号”航天飞机不得不偷工减料才能生产出来,比如把某些碳纤维材料直接换成普通钢材,同时苏联还接了不少贴片广告,在飞船的表面全是日本企业的广告。

可是在这一次任务当中,航员克里卡廖夫却面临无钱返航的窘境,之后他不得不在太空舱当中生活了311天,此后德国出于人道主义考虑,花费了2400万美元的费用,才把他接回来。回到地面的克里卡廖夫已经患上肌肉萎缩、骨质疏松、肾结石、白内障,完全不能站立。俄罗斯按照苏联时候的惯例,奖励他一辆伏尔加小汽车。

此后俄罗斯再也没有能力独立建造空间站,于是同美国达成协议,表示愿意出钱建造一些舱段,接驳在美国空间站上。

国际空间站是特殊历史时期的产物,美国拉俄罗斯都是迫不得已,因为飞船上有高度的机密,即使不是军事用途,也有很高的科技价值。

空间站的价值

上文提到空间站是个完全烧钱的项目,很难有经济效益,目前贝索斯的蓝色起源项目,也只是说让大家坐飞船在太空当中看一眼,整个过程也就10几分钟,和我们玩过山车差不多。

可是我们看问题不能看眼前,在《三体》当中,三体文明通过质子影响我们的粒子对撞机结果,让我们人类科技锁死在量子初级,而得不到提升。

空间站现在研究:生存人体生理参数的测量、动植物和微生物在微重力环境下的发育、晶体在微重力下的生长等,看似没有任何商业价值,但是对于我们的未来有极大的影响。

要摆脱现在科技领域对于美国的依赖,尤其是在半导体领域的掣肘,我们不得不在前沿领域有自己的研究,现在中芯国际,长江存储等半导体企业在美国的制裁下,非常脆弱,没有几个能像华为一样,坚强活下来的。

话说回来,美国有没有禁止中国加入国际空间站项目呢?

在2017年央视《开讲啦》的节目中,请到了中国空间站系统副总设计师、天宫号二总设计师朱枞鹏,他对于这个问题有个比较官方的回答:“没有,实际上我们也没有申请过,中国的载人航天始终坚持独立自主的三步走战略,我们没申请过要加入国际空间站。”

也就是说,我们从来没想过要加入,一直都在自主发展,而且我们有长达百年的计划:

  • 2021-2035中国大型深空探测和载人航天工程项目规划:
  • 2022年建成长期有人照料的载人空间站
  • 2023年前后实施嫦娥七号极区环境与资源勘查;
  • 2024年前后实施嫦娥六号月球极区采样返回 2024年发射巡天CSST空间望远镜;
  • 2025年实施近地小行星取样返回和主带彗星的环绕探测;
  • 2025年前后载人空间站二期工程 2026年实施载人绕月飞行任务(技术关深);
  • 2027年前后实施嫦娥八号月球极区资源开发利用验证;
  • 2028年前后实施火星取样返回任务(技术关深);
  • 2028年实施金星绕飞着陆探测任务(项目未立项 方案处于预研状态);
  • 2029年实施木星系及行星际穿越探测任务(技术关深);
  • 2030年前后实施载人登月任务 (技术关深);
  • 2031年前后实施海王星探测及飞出太阳系(项目未立项,方案论证状态);
  • 2033年前后实施天王星探测(项目未立项,方案论证状态);
  • 2035年前后建成有人/无人月球科研基地。

总结

虽然我们已经有了一个国际空间站,但是我们还要自主开发太空,这是我们前沿研究的一个重要方向。过去我们崇尚自由贸易,崇尚“比较优势”即:每个国家生产自由优势的产品,可是当经济危机来临的时候,我们所面临的只有科技的降维打击,芯片就是最好的例子。

空间站虽然花费不菲,从目前看还看不到任何经济回报,但是我们也要坚持在此科技领域的突破,为未来不再一次被制裁做准备。

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