有些朋友總喜歡拿咱們的中國天宮空間站跟國際空間站比,總覺得不如人家,說國際空間站是第四代,我們手握后發(fā)優(yōu)勢卻只能造個第三代空間站,太落后了。
真是這樣嗎?
【資料圖】
我們今天就來分析分析兩座空間站到底有哪些不同。
一、大與小
單從外形看,國際空間站大,中國空間站小,這是毋庸置疑的,咱得承認。
外國人畫的現(xiàn)役空間站等比例示意圖
國際空間站桁架長94米,算上伸出去的太陽能帆板,總長度達109米,比天宮空間站大太多了。
從總質(zhì)量看,國際空間站目前達到450噸,而天宮空間站加飛船一起也不過100余噸,比人家也輕得多。
同時我們應該看到:天宮空間站自天和核心艙發(fā)射到夢天實驗艙完成轉(zhuǎn)位對接形成T字構(gòu)型共歷時一年半(553天);國際空間站從1998年11月發(fā)射第一個俄羅斯模塊,到2011年6月最終成形,其建設(shè)共耗時12年零7個月(4600天),即便是形成與中國天宮一樣的“雙實驗艙構(gòu)型”,國際空間站也花了9年3個月(3370天)。誰知道9年后中國空間站會不會長成“圭”字甚至“囍”字形呢?
國際空間站變形記
二、多與少
國際空間站由大大小小十七、八個艙段和模塊組成,加壓艙容積達到1005立方米;而中國天宮空間站結(jié)構(gòu)簡單,目前只有天和核心艙和問天、夢天兩個實驗艙組成三艙T字形結(jié)構(gòu),加壓艙容積僅340立方米。
論艙段數(shù)量,天宮比國際空間站少許多,論內(nèi)部空間,天宮僅有人家三分之一。這就決定了中國常駐太空航天員的數(shù)量不如人家:我們目前是3個人,只在輪換的幾天里達到6個人,國際空間站有7人常駐。
神舟十四與十五乘組太空交接
我們已知目前的三艙“T”字結(jié)構(gòu)是天宮空間站的基礎(chǔ)形態(tài),未來在天和核心艙的前向?qū)涌谶€會增加新的服務艙、氣閘艙和實驗艙,隨著新一代載人飛船服役,中國空間站的艙段和模塊更多,支持常駐航天員的人數(shù)也將超過今天的國際空間站。
三、“擠”與“不擠”
航天迷們經(jīng)??吹絿H空間站里“亂哄哄”的照片:黑暗、擁擠,到處都是設(shè)備和電線電纜,宇航員們在狹窄的空間里背貼著背做科學實驗。
?忙碌的國際空間站
但咱們天宮空間站在電視里看起來總是那么寬敞、明亮、整潔、有序。
于是又有人說,國際空間站里“擠”說明人家在做事,不是“做樣子”。
?神十二航天員活動范圍局限在核心艙
我們之前看到的許多畫面都是天宮空間站在軌驗證和組裝建造階段,航天員最主要的工作是檢驗空間站各系統(tǒng)工作是否正常、把空間站一個模塊一個模塊拼接起來。航天員此時最重要的科學研究對象是他們自己。
當?shù)谝浑A段建造完成,我們的航天員也一樣要在實驗艙里開展數(shù)以千計的太空科學實驗,他們的任務更繁重,空間站也相應地更“亂”更擠一些。
?天舟五號脫離后,問天艙被當成了臨時貨倉
正如前面所說,由于中國空間站內(nèi)部空間相對較小,要想始終保持整潔有序存在難度。
四、落后與先進
有人說中國天宮是“第三代”空間站,而國際空間站是“第四代”,盡管有后發(fā)優(yōu)勢,但中國空間站是落后的構(gòu)型,不如人家先進。
果真如此?
以構(gòu)型“劃代”只是一種人為分類方式,事實上國際空間站采用桁架結(jié)構(gòu)并非因為它更先進,而恰恰是采用了落后技術(shù),不得已而為之。
?國際空間站
國際空間站8組巨型太陽翼令人印象深刻,從某種角度講它就是國際空間站的標志和象征,空間站上同樣面積巨大的還有幾片散熱板。為了支撐起這些巨型設(shè)備,國際空間站不得不拼裝了一個94米長的金屬結(jié)構(gòu)桁架。即便如此,國際空間站的發(fā)電能力還是無法滿足需求。
相比之下,中國空間站采用了面積較小但發(fā)電效率更高的柔性薄膜太陽翼,各艙段的熱管理效率也更好,這使我們能用小得多的太陽能電池滿足二十多個科學機柜工作。從這個角度講,中國這個“第三代”其實要比人家的“第四代”更先進。
巨型太陽翼和散熱板看起來威武壯觀,它卻不是科學家愿意要的。因為在400公里高度上依然有稀薄的大氣,空氣阻力會拖慢空間站的速度。你的太陽能帆板越大,空氣阻力就越大,空間站往下掉得越快。國際空間站每個月要下墜2公里,俄羅斯頻繁地發(fā)射貨運飛船給空間站“加油”維持軌道高度,每年運送7.5噸燃料就要花掉14億人民幣(2.1億美元)。
國際空間站一年中的軌道高度變化
中國空間站在設(shè)計和建造中還采用了大量最新技術(shù),不僅在空間站里有5G wifi,還能通過中繼衛(wèi)星實現(xiàn)天地高速通信,這樣我們就能在地面實時操作空間站科學實驗設(shè)備、監(jiān)控實驗進程、獲取實驗數(shù)據(jù),在提高空間站使用效率的同時減輕航天員的勞動強度。
五、共享與專用
國際空間站是15國參與的近地軌道大型科學設(shè)施,它就像某些城市里流行的“共享空間”,這個空間由美國俄羅斯主導,其中美國出錢最多,它有“一票否決”權(quán)。曾經(jīng)有多個國家希望邀請中國參與國際空間站的建設(shè)運營,但美國不同意,連看都不讓看一眼。
夢天實驗艙初始狀態(tài)
天宮就是中國空間站,雖然暫時小一點,卻是我們的自有產(chǎn)權(quán)房。在空間科學研究方面我們本著開放的態(tài)度,只要你交的申請材料可以過審、答應成果共享,實驗就能在天宮空間站里做。當然啦,美國人提交的申請資料太low,審核總是通不過,只能表示遺憾。
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