每个航天国家都有一个成为世界航天强国的梦想,航天强国不仅代表着国家航天技术在世界位列前茅,也是国家综合实力展现的一种方式。
今年四月,神舟十三号在太空轨驻留工作 6 个月,在剩下的航天任务完成之后,即将乘组返回地球。神舟十三号成功着陆之后,中国还将依次发射6颗航天器。与此同时,空间站也将迎来大动作,其中一项操作直击美国航空痛点。另外在2022年,中国的空间站也将全面建设完成。
这里,问题来了,太空空间站到底是什么?神舟十三号返回地球之后,太空站将会有什么样的大动作?美国的航空痛点又是什么?未来的航天事业又将往哪个方面发展?带着这些小疑问,我们就来了解一下航天事业及太空空间站吧!
空间站
空间站是在太空中能够为宇航员巡防、工作的一种载入航天器,在太空长时间没有返回地球的宇航员,就在航天空间站中居住。
全球一共有6个太空空间站,但到2021年,还没有退役仍在使用的只有两个。而现役的两个空间站,其中一个是我国研发建造的空间站。另一个是国际空间站,由美国、俄罗斯等16个国家联合打造。
国际空间站在2010年建造完成并全面投入使用,现在已经服役十多年了,预计有可能会在2024年退役。而以目前世界航天形势来看,如果国际空间站退役,预计在很长一段时间内,太空中将只会有中国一个太空空间站,所以中国空间站在未来任重而道远。
中国空间站在建设上极具中国特色,又被称为天宫空间站。天宫空间站他的轨道高度为400-450公里,能够长期驻留三个人在空间站中。
而我国的发展航天技术的目的,其实是为了打破超级大国对航天技术的了垄断。我国曾经想参与国际空间站项目,就被美国拒之门外,并禁止NASA与我国航天科技合作。为了让更多的国家都能参与航天事业,我国主动承担大国责任,开展国际合作,让世界航天事业共同发展。
而空间站的建立,除去代表国家文化、科技、经济,更多的目的在于服务人类。因此许多宇航员进入太空,除了单纯的飞上天、登陆太空之外,还需要在太空中完成科学研究任务,这些研究涉及各个领域,都是促进人类发展的技术研究。
如2021年12月,俄罗斯使用激光在太空中进行无线电能传输实验,这项技术的突破,在未来,能够给国际空间站和其他航天器的小型卫星提供电能,让航天器用电无忧。
说完了空间站,我们就再来说说一下美国航天痛点,且美国航天痛点,我国也遇见同样情况的时候,又是如何解决的呢?
美国航天痛点
这几年来,全球太空形势日趋严重,航天国家都在竞争航天大国席位,因此,各国的航天策略都在不断调整。然而,虽然美国是第一个将宇航员送上月球的国家,关于航天的研究也有近百年历史。
但现在美国航天痛点毕露,中国空间站的这个大动作,刚好能解决美国航天的痛点问题。
中国空间站即将迎来的大动作,就是解决了核心舱燃料加注问题。核心舱燃料加注补给,关乎着后面的空间站组装。如果核心舱燃料不足,空间站在组装的时候,可能难以做到轨道维持和姿态调整。
另外燃料补加问题,一直以来也是世界航天事业中,必须攻克的一个技术难题。
而燃料加注就是美国航天的痛点,虽然国际空间站美国也有参与,可美国的航天动力装置技术的核心却没有攻破。国际空间站的动力装置,一直由俄罗斯人掌控,这一点就成为了美国航天的短板和痛点。
同时,在此前俄罗斯是当今世界燃料加注技术最成熟的国家,如果俄罗斯带着团队退出国际空间站,美国航天事业的发展将在很长一段时间内停滞不前。
燃料加注技术一直难以攻破,主要原因是燃料加注风险性大。空间站目前使用的燃料是带有剧毒的肼类燃料,而燃料加注即使是在地面,都是一个比较危险的动作,稍有不慎,就容易引发泄露,一旦泄露,不仅会让航天员的生命安全受到威胁,还会引发爆炸。
而面对燃料加注难题,我国不仅投入了大量人力物力进行研究,还时刻关注燃料加注过程,要求地面操控人员实时监控空间站和非常状态,针对所有的管路和阀门进行动态监控。
虽然空间站很多使用的都是带有剧毒的燃料,但我国在这方面也做了一次突破性成就。中国空间站电推发动机使用的燃料,就是稀有气体氙气,而这种气体无害,在进行燃料加注的时候,航天员就可以在旁边辅助燃料加注。
另外,由于我国使用的是电推进技术,而电推发动机比较节省燃料,因此,燃料的加注补充频率相对于太空站使用的其他燃料低。
当然,燃料加注方面是我国在航天领域的一个突破。但是美国就真没有这么幸运,如果美国的这项技术得不到突破,国际空间站分家,不仅空间站会彻底失去动力,最后还只能依靠飞船临时维持空间轨道。
美国航天当前的痛点打击已经了解了,但航天事业毕竟是关乎着全球未来的发展,而来航天事业又将何去何从呢?接下来我们就来说说航天事业在未来的发展趋势。
航天事业未来发展趋势
离开地球,翱翔太空,是人类一直以来的渴望。但我们的梦想并不止步于只是让宇航员能够飞上太空,遨游星际。我们也渴望有一天普通人也能够在太空中漫步。所以,未来全球航天事业的发展趋势必定是突破性联合性的创造。
国际空间站是在二十世纪九十年代太空竞赛结束后建立的。国际空间站在建设时就融合了多方的资源,让各国共同发展。而现在中国的空间站,也容纳了许多其他国家参与建设,并且也在培养其他国家的宇航员。因此,航天事业联合发展趋势势不可挡。
另外除了航天事业逐渐联合发展之外,技术共享也会成为人类航天发展的一个突破。在未来的航天事业发展中,各国将共同将人力物力投入到全球的航天事业中,除去个别核心技术,实现技术共享,也有利于带动世界航天发展。
还有一点就是航天事业最终也会往商业化发展。在全球经济发展的大背景下,虽然每个国家都投入了资金支持航天事业,但大多都是依靠的国家财政。与此同时,有些国家虽然也在航天事业中投入了大量人力物力,但效果甚微,反而一些商业载人航天力量迅速发展,让一些国家和航天事业爱好者看到了更大的希望,例如SpaceX 公司为代表的商业载人航天公司。
SpaceX 公司是美国太空运输公司,其公司开发的运载火箭飞船,多次将宇航员送入太空。SpaceX载人龙飞船还曾将非正式宇航员送入太空,由此让人类看到了普通人飞上太空的希望。
另外,航天事业商业化发展,也能够让各国的航天事业在经济上有更多支持,让研究人员无后顾之忧,能安心专研技术,早日让航天事业有新发展。
最后,小编想说,航天事业毕竟是一个缓慢发展的过程,每一项技术的突破都是人类向太空迈进的一步。而技术的成功突破都是多次实践检验得来的,我们应该慢慢等待,静候航天佳音。
参考资料:
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航空发动机核心舱燃油泄漏流动.吴晶峰;杨昭;陈义成;王伟.科学技术与工程.2021-01-08
作者:斯薇 校稿编辑:小宛