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中國空間站比國際空間站強在哪裡?不得不說美國失算了

如果說中國空間站比國際空間站還強,很多人都不會同意的。要知道中國空間站是第三代空間站,國際空間站是第四代空間站。但第三代空間站就一定遠遠落後于第四代嗎?中國空間站有沒有優勢呢?美國有沒有可能放下架子,跟中國進行空間站合作呢?會不會合作不知道,美國NASA 局長卻說,跳探戈需要兩個人,似乎中國故意不跟他合作。我是東城觀星,不吹不黑介紹一下太空别墅——空間站。

一、空間站經曆了四代,中國空間站是第三代

世界上的空間站一共經曆了四代,隻有俄羅斯是全程參與的。第一代空間站是單艙單接口的空間站,一次隻能對接一個飛船。前蘇聯的禮炮1号到禮炮5号,五個空間站都是第一代空間站。中國的天宮一号和天宮二号也是第一代空間站,也可以說是空間實驗室。這種空間站,功能比較少,通常隻能用于驗證相關技術,不适合長期在軌運行。特别值得一提的是,美國的天空實驗室也屬于第一代空間站。

美國天空實驗室重達80噸,内部體積達到368立方米,是世界上最大的單艙空間站,一個艙段體積重量超過了整個中國空間站三個艙。中國的空間站核心艙大概隻有20噸,天宮一号空間實驗室隻有8.6噸,換句話說美國的天空實驗室大概相當于四個空間站核心艙或者十個天宮一号的重量。如果按内部體積來算的話,天空實驗室大概相當于二十多個天宮一号,或者大概相當于四個中國空間站的内部體積。可以說天空實驗室是空間站領域的巨無霸,這一點得益于美國當時的巨無霸火箭土星五号。可惜的是,美國的天空實驗室1973年5月14日發射升空,1974年2月8日就結束了載人任務,1979年墜毀。不得不說,第一代空間站不管多大,也擺脫不了試驗品的地位。大家猜猜美國的第一代空間站如此寬敞,為什麼航天員隻住了不到一年呢?

第二代空間站仍然是單艙結構,但安裝了前後兩個對接口,也就是有前門和後門。這樣的結構就可以同時對接載人飛船和貨運飛船了。這種空間站相對于第一代空間站更有利于長時間駐留。畢竟貨運飛船可以給航天員提供長期生活的必要物資。比如中國的空間站核心艙,雖然隻有一個艙段,但能同時對接載人飛船和貨運飛船,就可以維持三名航天員在軌生活六個月。這一點第一代空間站是難以實現的。不過第二代空間站隻有蘇聯擁有過,禮炮6号和禮炮7号都是第二代空間站。

第三代空間站是類似中國空間站這樣的積木式模塊化空間站。通過節點艙可以組裝多個艙段,形成一個拼裝版的空間實驗室。在中國空間站之前,隻有俄羅斯的和平号空間站是第三代空間站。和平号空間站是比規劃中的中國空間站還要大的第三代空間站,1986年開始發射,1996年建成,2001年墜毀,一共工作了大概15年。美國沒有建設自己的二代空間站和三代空間站,但參與運營了俄羅斯的和平号空間站。中國空間站是世界上第二座三代空間站。

和平号空間站

國際空間站是世界上唯一一座第四代空間站,是結合了桁架結構和艙段組裝的新型結構。桁架結構的存在,可以大大提高空間站的建設規模,提高空間站的結構穩定性。這就像果樹枝上長果子,始終是比幾個果子自己串在一起結實一些,樹枝上還可以多長一些樹葉,也就是太陽能電池闆。同時,這種結構的空間站可以支持更多拓展功能的試驗。可以想象,未來如果建設更大型的空間站,很有可能還是以桁架結構為基礎。當然,第五代空間站會是什麼樣,還是值得探讨的,大家可以在評論區發表一下您的觀點。

二、第三代空間站比第四代更先進?

之所以說中國空間站領先國際空間站,第一個出發點應該是年輕20年。再怎麼先進,國際空間站的主要組成部分也是20年前的産品。中國空間站遲到20年,卻并不是技術落後20年。很多近幾年新形成的技術在中國空間站上得到了應用。比如大家比較關注的電推進發動機,最新的柔性高效太陽能電池闆,可爬行可拼接的艙外機械臂,高速寬帶網絡、以及最新的操控系統等等。

中國空間站噪音控制技術比國際空間站更先進,航天員可以獲得更加安靜的工作和休息環境。中國空間站的載荷重量占比 17.7%,這是比較高的,相對來說,國際空間站的載荷重量比隻有7.9%。可以說中國空間站個頭雖小,能幹的活卻一點都不少,開展實驗的效率會高過國際空間站。

此消彼長,20年前建設的國際空間站,不管在當時有多先進,經過20多年的使用,畢竟已經明顯老化了。有些可以改裝的設備還好一些,很多東西是難以改裝的。比如,老舊的發動機、老舊的管路系統、老舊的密封設施,甚至一些老舊的電路系統,都給國際空間站帶來了安全隐患。不得不提的是國際空間站的動力系統。主要使用俄羅斯幾十年前的技術,設備老化比較明顯。最開始是曙光号承擔動力艙,後來改成星辰号,本來希望新發射的科學号實驗艙能代替疲勞的星辰号,但沒有成功。因為科學号實驗艙本身也是二十年前生産的備份艙段,給曙光号做備份,以防萬一的。改造成實驗艙的過程中,動力系統出現了問題,難以勝任國際空間站主動力的重任,甚至連燃料加注功能都沒有了,隻能充當備份動力。

修修補補的空間站,畢竟比不上全新的。有人可能會問了,為什麼美國不重新建設一個新的國際空間站呢?再怎麼樣也比中國的空間站先進吧?

三、重新建設一個國際空間站,不僅缺錢,更缺技術

美國建設國際空間站最大的成功和最大的失誤都是來源于桁架結構。成功就不多說了,第一個也是唯一一個第四代空間站,就是美國主導建設的。其他國家雖然參與,但都依托于美國的桁架建設。就算是俄羅斯,也隻是重要參與者,他家的各艙段本就是為建設第二個三代空間站而設計的。

要說失誤,值得說道的事情就有點多了。桁架雖好,組裝卻不易。站到今天的角度,如果某個桁架壞掉了,想替換一個,都非常困難,更别說重新建設一個第四代空間站了。為啥二十年前可以,今天就不行了呢?因為美國的航天飛機。

美國當年國力強盛,着實有點看不上結構簡單的載人飛船,要麼是高大上的阿波羅登月飛船,要麼是更加先進的航天飛機。阿波羅飛船和航天飛機可都不是省錢的主,前者兼職給天空實驗室送航天員,成本之高自不必說,難怪美國會早早叫停天空實驗室。後者負責組建國際空間站,和往空間站運送航天員,發射一次的平均費用達到了15億美元。

航天飛機雖然昂貴,卻也無可替代,因為它龐大的體型,可以運送特别大的物件到太空,所有的大型桁架都是通過航天飛機運送上去的。現如今,航天飛機已經退役,所有的貨運飛船都無法運輸這樣龐大的桁架。換句話說,短時間内全世界任何國家都無法再複制一個國際空間站了,更不用說建造一個更先進的。當然,如果大家覺得SpaceX公司的星艦足夠靠譜的話,用它來建設全新的第四代空間站也是有可能的。

還有一件事,很多人都會表示困惑,俄羅斯的所有艙段幾乎都有動力系統,美國、歐洲、日本的艙段為啥就不安裝動力系統呢?要說美國也是藝高國膽大,憑借航天飛機橫掃千軍。除了俄羅斯各個艙段是自己發射的以外,其他各國艙段多數都是美國航天飛機發射的。俄羅斯艙段都是用火箭來發射,必然涉及軌道調整追逐空間站的問題,需要自己攜帶動力裝置,才能順利跟空間站對接。美國的艙段不需要,因為那些艙段都是航天飛機給精準送達的。省掉動力系統,可以多安裝很多其他設備,從而提高艙段的利用率。但是,他們沒有想到航天飛機有一天會徹底退役,更沒想到有一天俄羅斯會提出分手。所以說美國有些失算了。

中國空間站,同俄羅斯一樣,靠火箭來發射,自己攜帶動力裝置。中國空間站核心艙是主動力裝置,負責操控和調整空間站。同時實驗艙也能起到備份作用,實驗艙安裝着動力裝置,可以作為核心艙動力備份。相比于美國,中國可以完全獨立地運營自己的空間站。

如果美國要想重新建設空間站,估計也隻能像中國一樣建設一個第三代空間站了。而且就算建設第三代空間站,美國也有一些技術是比較生疏的,需要重新拾起來。比如空間站動力系統、空間站燃料在軌加注技術等等。換句話說,美國想建設一個新的空間站是需要時間的,這個時間很可能要明顯晚于國際空間站退役的時間。繼續跟俄羅斯合作是最佳選擇,如果不能跟俄羅斯合作了,跟中國合作也是不錯的方案。法律不是障礙,隻要符合利益,美國的法律條款随時都可以廢止。跳探戈确實需要兩個人,但一個被拒絕過很多次的舞伴,還願意跟你合作嗎?

對比下來,大家覺得能說中國空間站領先國際空間站嗎?美國有可能放下架子,跟中國進行空間站合作嗎?請在評論區發表您的觀點。

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