天宫号空间站还可能扩大吗(天宫空间站或将扩展到180吨)

神舟十四号三位航天员正在拆包与整理天舟四号送上来的快递,这几天大家也津津乐道刘洋女士从爆炸头变成梳着小辫子的干练女生,看来真的很忙!从目前开始到年底,还有如下大事件即将发生:

7月:长征五号B遥三火箭发射问天实验舱,先与核心舱前向对接,后转位至节点舱IV象限;10月:长征五号B遥四火箭发射梦天实验舱,先与核心舱前向对接,后转位至节点舱II象限;11月:长征七号遥六火箭发射天舟五号货运飞船,与天和核心舱后向对接;12月:长征二号F改遥十五火箭发射神舟十五号载人飞船,与天和核心舱前向对接,将与神舟十四号交叉飞行约10天

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这是四次大型航天发射的时间表,到年底为止,各位就可以看到我国的T字形空间站将基本成型,而就在神舟十四号发射成功后,中国载人航天工程副总设计师杨利伟在接受采访时表示:

将来我们可能会有六舱同时在太空当中的工作状况,他们(航天员)对这些操作和初始设置对于我们空间站的建成起到一个关键性的作用,他们这次太空之旅有着非常重大的意义。

空间站建设规模:6舱规模,比国际空间站如何?

我国目前正在展开的空间站建设源自于载人航天工程,简单做过回顾:

  • 1、第一步是载人飞船阶段,在此期间完成了载人飞船的研制,实现了航天员天地往返等目标;
  • 2、第二步是空间实验室阶段,在这一阶段,我国不仅掌握了出舱、交会对接技术,成功对航天员中期驻留太空进行了验证,还成功验证了推进剂在轨补加技术,完成了运送货物补给等任务;
  • 3、第三步就是现在正在进行的空间站建设阶段,我国将建造长期有人照料的空间站;

从2003年杨利伟乘坐神舟五号登上太空开始到2021年4月29日,天宫空间站核心舱发射升空,经历了18年,而从天和号核心舱以来,已经经历神舟十二号、十三号两批航天员,目前也进入了实质性的建设阶段,中国空间站也将分为:

  • 1、关键技术验证:天和号核心舱运行维护阶段;
  • 2、组装建造:神舟十四任务期间将完成关键组装;
  • 3、空间站运行阶段:未来常驻空间站人数可在3~6人之间,未来或将迎来外国宇航员;

等到2022年底,天宫空间站将会形成:天和号核心舱、问天实验舱、梦天实验舱和神舟十四号、十五号以及天舟四号和天舟五号货运飞船,总质量约为100吨左右的规模。

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国际空间站和天宫空间站

国际空间站最早是从1998年开始建设,在2011年完工的、总共有16个国家参与的空间站,中国一直想加入,但由于美国的阻挠而未能成功。

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国际空间站总质量达到了419.7吨,主要分为俄罗斯运营的舱段和美国运营舱段两个,其中美国舱段包括除俄罗斯以外15个国家的试验舱与设备,包括加拿大的机械臂以及欧洲与日本的舱段,主要连接方式与个舱段命名如下:

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结构有点复杂,假如不要那么详细的话不如看下面这张图来得更简单一些:

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然后再对照下面这张图,估计大概就能脑补出目前国际空间站的状态了

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看上去国际空间站规模确实很大,几十年的建设,国际空间站已经成长为一个宽109米、长73米、高20米、重达419吨、内部容积916立方米的空间巨无霸,相当于一栋七层楼高的小型体育场。总质量418.7吨已经成为近地轨道上总质量排名第一的超级大家伙,但除了国际空间站外,规模第二的一定是中国的天宫空间站。

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天宫空间站目前的规模,出处:空间栈与空间站

按中国载人航天工程副总设计师杨利伟的说法,如果6舱同时在线的话,或达到160~180吨左右,尽管这个规模大约为国际空间站的一半不到一些,但它的实力很强,甚至在规模扩展以前(约为国际空间站的1/4吨位),就能达到国际空间站2/3以上的功能。

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天宫空间站“一期”结束时的规模

天宫空间站究竟有多强?

天宫看起来规模不大(按2022年底的“一期”工程规模对比),但由于其采用了更先进的太阳能与实验舱以及推进系统,天宫的实力不容小觑:

天宫空间站的太阳能电池功率比国际空间站还要大

国际空间站桁架式的太阳能电池优点是可以统一布置,不会被遮挡,其总功率为90千瓦,规模确实不小!但天宫空间站的两个实验舱两端拥有双自由度柔性砷化镓太阳能电池,效率超过30%,供电功率达100千瓦。

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90吨级的天宫,实验设备居然达到了国际空间站的2/3

实验设备多少是空间站规模的一个重要指标,据资料,419.7吨国际空间站总共有31个科研机柜,规模比天宫的要更大一些,但天宫以1/4不到的吨位,舱内载荷机柜装载空间达到了26个,67个中小型舱外载荷接口,3个舱外大型载荷挂点,1个扩展试验平台挂点。

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并且天宫空间站的太阳能电池功率可达100千瓦,也就是说未来潜力更大,另外天宫空间站后续还可以扩展到2核心舱 4实验舱,总质量达到180吨以上,实验能力至少是3舱规模的两倍,超越ISS成为实验能力第一空间站。

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除了实验能力以外,我国的天宫还使用了霍尔电推进发动机维持轨道,它要比国际空间站的化学燃料发动机更节省燃料,未来的燃料补给次数将大幅减少,不仅减少了成本,也将维持更久的持续运行能力。

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可以想象一下:180吨规模的天宫空间站,将成为全球航天界瞩目的焦点,各国的宇航员竞相争取访问的热点。

BBC:中国瞄准的是下一个太空大国

2022年6月6日,BBC中文刊发了一篇标题为“天宫空间站:中国如何计划成为下一个太空大国”的文章,全面报道了中国天宫空间站计划的由来,发展和未来规划等,并且得出一个结论:中国在太空领域影响力正在不断扩大!

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BBC的这篇文章比较有趣,它从历史发展和未来规划以及中国在太空领域投入的规模来证明它的观点,比如中国航天的发展历史:

  • 1、中国在1970年将第一颗人造卫星送入轨道,当时进入太空的其他国家只有美国、苏联、法国和日本。
  • 2、在过去的10年,中国已经发射了200多枚火箭。
  • 3、中国已经向月球发射了“嫦娥5号”无人探测器,用来收集和取回岩石样本。它在月球表面插上了一面中国国旗。
  • 4、随着“神舟十四号”的发射,中国目前已将14名宇航员送入太空。

BBC在肯定中国航天过去取得的成绩外,还给出了2021年中国航天的经费支出为103亿美元,仅次于美国排名全球第二:

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不过美国仍然达到了549亿美元,中国的规模只有美国的1/5不到,另外还有中国在未来的太空计划,重点就是载人登月,而另一个侧重点则是深空探测:火星采样返回,小行星采样、以及木星探测等,BBC还非常有心的制作了一张未来的规划图:

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2040年后的计划:中国要发展核动力航天器以及成为领先的太空力量,这一点BBC显然已经无法忽视中国航天的崛起,基本上目前中国在航天界已经成了除美国以外的另一极,成为航天大国是我们的目标,当然目标不只是大国,还要是航天强国。

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尽管如此,BBC仍然不忘记在文章中夹带大量的私货,比如军事背景是免不了俗的,另外中国巨大投入没有回报,还有就是引用伦敦大学伦敦太空政策与法律研究所所长萨伊德 · 莫斯特沙尔(Sa'id Mosteshar)教授说法是“权利的投射”,简直就不知所云。

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媒体嗅觉更敏感:中国崛起已经势不可挡

神舟十四发射后,多个外媒都报道了发射,比较罕见的是媒体大都给出了比较正面的评价,特别是一向讽刺打击的CNN也是非常正面,不仅回顾了中国航天历程,也对未来的航天计划做了描述:

  • 1、回顾了空间站任务,2022年底,空间站将从目前的一字型变成一个T字形,空间从50立方米扩展到110立方米;
  • 2、回顾了中国的太空计划:尽管中国载人航天起步很晚,但正迅速成为全球最先进的计划之一;

种花家翻了整篇报道,确实没有发现有比较特别讽刺打击以及污蔑的说法,CNN这样的报道实在有些不太习惯。

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路透社和美联社也是类似的报道,只是美联社还惯例提起了中国太空计划的军事用途,着实有些不舒服,但比起以前那种冷言冷语的调调还是要顺眼多了。

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相对于媒体,智库的转变更快,比如2019年12月4日,全球知名的智库Defense360就曾沃尔夫条款发表过一篇专题报道,认为2011年出台的沃尔夫条款根本没有限制中国航天的发展,反而限制了NASA与中国航天的联系,未来恐将失去主导全球航天的机会,现在的中国已经成长为载人航天的第三极,未来甚至可能成为第二甚至第一,那么NASA要对此无动于衷吗?

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目前的形势非常明显,中国载人航天和天宫空间站的迅速发展,到2022年底就将初步建成!中国正在和俄罗斯以及欧洲多国早就展开了宇航员训练任务,未来计划的就是外国宇航员登上天宫空间站,这对于欧洲以及全球各国航天部门来说,绝对是一个诱惑,而国际空间站行将就木,接下来的事情,大家会想不到吗?

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所以,西方各国都在关心中国航天的崛起,有的打算和中国合作,也有的则正在担心中国有一天代替他们的地位,不过中国航天一直都有着自己坚定的计划和步伐,展开宇宙深空的探索。

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