现在在近地轨道有中国空间站和国际空间站这两个空间站,其中中国空间站首个舱段在年发射升空,至今也才运行了3年多时间,而国际空间站运行时间就比较久了,国际空间站首个舱段在年就已经发射升空,现在已经运行了20多年时间。
国际空间站运行时间很长,这也意味着它其实早就已经老化了,实际的情况也确实是如此,这些年来我们经常看到国际空间站不断出现各种问题,包括泄漏的问题等。
按照目前的计划,国际空间站预计会在年左右就会退役,到时候我们的空间站可能就会是未来一段时间内唯一在轨运行的空间站。不过,如果一切顺利的话,到年代中后期,在外太空可能会有3个空间站在运行。
俄罗斯空间站来了?
美国、俄罗斯是国际空间站项目的主要参与国,虽然双方的关系不是很愉快,但是他们俩在国际空间站项目上还是有很多合作的,像美国的宇航员经常会乘坐俄罗斯的联盟号载人飞船前往国际空间站,而俄罗斯的宇航员也可以乘坐美国的载人龙飞船去国际空间站。随着国际空间站退役时间越来越近,俄罗斯方面也开始为组建新的空间站做准备了。
现在俄罗斯公布了俄罗斯空间站以及相关地基基础设施的全面线路图,按照计划,最快会在年就开始建设俄罗斯的空间站。俄罗斯宇航局表示,他们计划在年底先发射研究与能源舱段,随后在年到年发射连接舱、过渡舱、基础舱和专用舱等,而第一批宇航员将会在年前往空间站。
在人类航天史上,俄罗斯(前苏联)的航天技术其实是很先进的,他们创造了很多个首次,例如第一颗人造卫星、第一个月球探测器、第一个空间站都是前苏联发射的,在上世纪70年代至80年代,前苏联发射了很多个空间站。
其中和平号空间站是前苏联建设的最后一个空间站,当时美国的航天飞机也曾经对接到这个和平号空间站,随后美国、俄罗斯在和平号空间站的基础上建造了现在的国际空间站。可以说,是前苏联引领我们人类走进了空间站时代。
俄罗斯空间站的飞行高度和现在的国际空间站一样,都是在公里的近地轨道,位于极地太阳同步轨道。俄罗斯空间站总设计师科热夫尼科夫表示,俄罗斯的空间站将会采用机器人、虚拟现实以及增强现实等技术辅助在轨工作,以减轻宇航员的工作负担。
按理来说,俄罗斯继承了前苏联大量先进的科技产业,在几十年前建造、发射那么多空间站,积累了丰富的经验,现在建造属于俄罗斯的空间站难度应该不是很大。
从技术层面来看,俄罗斯规划中的空间站确实是要比国际空间站俄罗斯舱段更加先进,可以容纳更多科学有效载荷,以测试和改进空间技术。但是对于俄罗斯来说,建造属于俄罗斯的空间站难度可能没想象中的那么简单。
因为建造一个空间站除了需要技术外,还需要大量的资金,而这是俄罗斯目前面临的最大的问题。现在距离俄罗斯计划发射首个舱段的时间也就是还有3年多而已,时间也很紧迫了,这对于俄罗斯来说,各方面的困难都是很大的。
当然,不排除俄罗斯采用合作的模式展开空间站的建设、运营,例如俄罗斯可以出技术,印度出钱,因为印度也想建造属于印度的空间站,而印度又没这方面的技术,他们出资参与的话,可能会从俄罗斯空间站中获取一些所需的技术。
印度空间站也要来了?
俄罗斯是世界上数一数二的航天大国,他们参与国际空间站项目,有丰富的空间站建造、运营经验,技术也很强,所以俄罗斯提出建造空间站,大家也觉得合理。而有一个大国也表示他们想要建造一个空间站,不过大家都不怎么看好他,这个国家就是印度。
此前,印度总理莫迪就给印度空间研究组织(ISRO)定了2个目标,其中一个目标就是要在年建成印度自己的空间站,第二个目标则是在年实现印度宇航员登陆月球。
虽然这些年来印度的航天技术也取得了很大的进步,在探月、探索火星方面也有印度的身影,但是建造空间站、载人登月对于印度来说还是遥不可及的事情。因为目前印度连载人航天的门槛都还没跨过去,如果没法实现载人航天,那建造空间站就没有任何意义了。
虽然暂时没法实现载人航天,但是印度方面的信心还是十足的。印度空间研究组织负责人S.Somnath表示已经完成了印度空间站第一舱段的初步设计工作。
按照设想,印度空间站有5个舱段,其中2个舱段可以用印度现役的LVM3火箭发射,另外3个舱段则要使用到新研制的NGLV火箭发射。虽然印度的空间站舱段比较多,但是总重量却比较轻,大约只有52吨,比中国空间站要小一些。
现在俄罗斯和印度都提出了建造属于他们自己的空间站,而双方实际上都没有足够的能力去单独建造空间站,他们其实刚刚好互补,俄罗斯有这方面的技术、经验,最大的问题是缺钱,而印度则是缺乏技术,但是资金还是有的。
所以不排除在后期印度可能会参与到俄罗斯空间站项目中,给俄罗斯的空间站提供资金支持,然后从中学习技术和经验。如果不是采用这样的合作模式的话,这两个国家想设定的时间内建造空间站还是挺难的。
国际空间站脱轨细节
现在留给国际空间站的时间其实不多了,这也是俄罗斯为什么另起炉灶建造空间站的原因。按照计划,国际空间站将会在年结束使命,到时候就会脱离飞行轨道再入大气层。由于国际空间站的体积巨大,所以它脱轨重返大气层的过程会比较复杂。
此前,NASA和SPaceX公司达成了一项合作,由SPaceX公司负责研制一种“脱轨飞行器”,让它安全引导国际空间站美国舱段受控再入大气层。NASA在媒体见面会上分享了国际空间站脱轨的细节,整个脱轨任务预计要持续12-18个月时间。
这个“脱轨飞行器”将会在现有龙飞船的基础上进行设计,它将会携带磅推进剂(大约为15.8吨推进剂),整个飞行器的推力相当大,有一个“增强型躯干部分”,计划安装46台发动机。借助强大的推力,协助国际空间站组合体在合适的时机脱离轨道,重返地球,最后没法完全燃烧殆尽的残骸将会在无人的海域溅落。
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