原来你是这样的“天宫”


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4月29日11時许 , 搭载中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空 。随着天和核心舱与火箭成功分离进入预定轨道 , 太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常 , 发射任务取得圆满成功 , 标志着中国天宫空间站在轨组装建造全面展开 。
1992年9月21日 , 中国载人航天工程正式起步 。经过29年的不懈探索 , 长征、神舟、天舟、天宫……这一系列浪漫的名字逐渐变成现实 。如今 , 中国终于要拥有自己的“天上宫阙” , 飞天的神话从梦想照进现实!
那么 , 我们的空间站要做哪些实验?为什么空间站非发射不可?为什么要建一个这样的“天宫”?又该如何正确建设它?下面就让我们一起揭秘 。为什么要发射空间站
建设空间站的意义很大 , 主要可以一句话概括:因为它能长期飞在天上 。或者说 , 它能实现多人次长期在轨驻留 。这意味着在外太空会有一个长期稳定的生活和工作空间 , 搭载一系列顶级科研设备 , 航天员可以通过载人火箭和飞船频繁往返、长期驻留在那里 , 并通过货运飞船定期补给 。
太空有着得天独厚的环境 , 如长期的失重条件 , 可以开展很多地球上难以进行的科研 , 并能对地球进行稳定的遥感探测 。人类进入太空后 , 也会变成“科研载荷” , 经历失重、上下不分、体液重新布置等与地球环境截然不同的生活状态 , 这孕育出了崭新的航天医学学科 , 也产生了很多改变人类生活的新发明 , 如尿不湿、耳温计以及各种集成便携的医疗器械 。
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▲ 这种上下不分的场景在地球上是很难出现的 , 但在空间站是常态(图源:NASA)
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▲ 天舟一号与天宫二号对接 , 是天宫正式开建前的大事件(图源:中国载人航天办公室)
建设空间站是人类载人航天技术发展到一定程度后才会出现的里程碑事件 , 它能促进航天以及很多相关制造业的发展 , 对于提升一个国家的整体科学技术水平有着重要意义 , 是任何一个航天大国技术发展的必经之路 。为什么要建这样一个“天宫”
人类载人航天技术于1971年进入空间站时代 。这一年苏联把礼炮1号送入太空 , 第一代空间站诞生 。随后12年内 , 苏联共发射9个18~20吨的空间站 。其中 , 7个成功并获命名“礼炮”系列 。礼炮6号和7号更可同时对接两艘飞船 。
1973年 , 刚结束了阿波罗登月的美国 , 利用土星五号登月火箭的强大能力 , 直接将其中的一部分改装并发射 , 形成了一个80吨级的“天空实验室” 。这些早期空间站大都为试验性质 , 为后续的空间站转型换代做技术储备 。中国的天宫一号和天宫二号与早期的“礼炮”系列思路一致 , 主要用来验证空间交会对接、出舱行走和多人次在轨驻留等技术 。
在空间站发展史上有着举足轻重意义的是1986年2月开始建造的苏联和平号空间站 。它采取积木式模块化结构 , 由核心舱、5个科学实验/生活舱段和多艘对接飞船构成 。在它15年的飞行史中 , 对接过100多艘载人和货运飞船 , 其中包括9次与航天飞机的对接 , 共计接纳了来自12个国家的135名航天员在此工作与生活 。
多国合作的国际空间站(ISS)是迄今唯一的第四代积木式和桁架式空间站 , 尺寸更大、功能更复杂 。自2000年11月2日执行首次载人任务以来 , 已经连续保持了21年载人飞行 , 成长为一个宽109米、长73米、高20米、重达419吨、内部容积916立方米的空间“巨无霸” , 相当于一栋七层楼高的小型体育场 。它孕育了各个国家的多种载人航天相关器具 , 先后容纳过数百名航天员工作生活 , 成为了独一无二的航天平台 。