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“太空家园”,不是梦想

2021-03-08颜士州

阅读(科学探秘) 2021年10期
关键词:实验舱天宫航天员

颜士州

2021年4月29日,我国“长征五号B遥二”运载火箭成功地将“天和号”核心舱送入轨道,这是中国的第一个空间站。从此,属于我国自己的空间站在轨组装建造大幕正式拉开。

天宫,这个神话传说中的宫殿,过去只是人们的想象,然而它却被21世纪的中国赋予了科学的色彩。充满着期待的“天宫”,已经不再只是梦想。

自力更生建空间站

一谈到空间站,人们自然而然想到国际空间站。为何咱们中国要搞特殊化,自己花钱单独建空间站?其实情况不是你想象的那么简单。国际空间站是在轨运行的最大空间平台,是一个可开展航空航天实验的规模较大的空间实验室。它重达400多吨,是当年以美国为首,由俄罗斯、加拿大、日本等16个国家联合,历时12年,才建造完成的国际型综合空间站。

空间站是一个长期在轨运行的“太空航母”,它可容纳多名航天员在轨生活、工作,无论是超真空环境还是航空技术,在这里都能充分开展。

照理说,科学无国界,然而当时的中国受以美国为首的西方国家经济制裁,所以国际空间站合作的大门被关上了。20世纪90年代初,为了发展我国的航空航天事业,我国不得已走上了自主研制的道路。载人航天工程启动以来,采取了“三步走”的方略——研制载人飞船,让航天员往返天地之间;组建空间实验室,掌握出舱、交会对接等技术;建造大型的长期有人照料的空间站。

我国的空间站是根据自身情况定制的,它是百吨级的,规模不算大,完全根据需求而建,在轨设计寿命不小于10年,所有原材料和零部件均国产化。目的是使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术,具备长期开展近地空间有人参与科学技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家。

空间站的前身

在了解空间站之前,让我们先了解一下空间实验室,也就是太空实验室。这是一种载人航天科学实验空间站,美国、俄罗斯早在20世纪80年代初就拥有了自己的空间实验室,而我国直到2011年9月29日“天宫一号”的成功发射,才算有了自己的空间实验室。

空间实验室先发射停留在太空的无人空间实验室,然后用运载火箭将载人飞船送入太空,随即跟停留在轨道上的无人空间实验室进行交会对接,这样宇航员才能从飞船进入空间实验室开始工作。航天员完成工作后,可以再乘飞船返回到地球上来。我国发射的“神舟十一号”与“天宫二号”对接,就是完成对空间实验室的建造。

然而,空间实验室与空间站有所不同,空间站是一种能供航天员居住的航天器。它的特点是规模庞大而且运行的时间长,空间站如同能住宿的房子一样,可以提供生活设施,另外时间久了如果航天设备发生故障可以维修。空间实验室是空间站的前身,属于一种从载人飞船过渡到载人航天基础设施的试验性航天器。“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室进行对接,航天员进行为期一个月的驻留试验,这就是完成载人航天“三步走”的战略,为2022年我国建成永久性空间站奠定基础。

太空之“家”

我国的空间站是由实验舱和核心舱两部分组成。实验舱(工作舱)是从事科学试验、开发新产品、维修失效的航天器的场所;核心舱(生活舱)环境优雅,设备齐全,厨房、厕所、卧室、活动室样样俱全。它有一个核心舱、两个实验舱,核心舱居中,两个实验舱连接于两侧,如同一个“T”字型,每个舱重达20吨,供活动的空间面积达到110立方米。

打个形象的比喻,“神舟飞船”就是一架飞机,“天宫一号”和“天宫二号”就是一室一厅的小套房子,而空间站就是三室两厅还带汽车库的“豪宅”。

“天和”核心舱全长16.6米,最大直径4.2米,发射质量22.5吨,可支持3名航天员长期在轨驻留。它不仅是航天员的居住场所,也是整个空间站的控制中心。它如同一棵大树的树干,其他艙可以安装在它的任何一个部位上。

核心舱比5层楼房还高,活动空间非常宽敞。为了让航天员驻留更长的时间,空间站设计了“生物再生”的方式,为航天员提供了必要的生活保障。

两个实验舱,一个叫“问天”,一个叫“梦天”,主要是开展科学实验所用,里面配备了专用气闸舱,支持航天员出舱活动,配置了小型机械臂,可进行舱外载荷自动安装操作和自动进出舱。

载人航天事业代表着一个国家的综合国力与科技实力,它为人类探索宇宙奠定了基础,从而更好地服务于现代化建设,造福于全人类。

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