近日我国成功发射的神舟12号载人飞船首次进入空间站,意味着我国的空间站即将迎来正式的运转,开启了我国航天事业的新篇章,而且打破了美俄在空间站等航空领域的*锁封**和限制,进一步缩小了与美俄之间的差距。

天宫空间站示意图
那么,空间站发展历史如何,我国的天宫空间站处于什么水平?
自古以来,我们人类都有飞天的梦想,最终在近几十年内实现,经历了火箭、人造地球卫星、载人飞船、登月、航天站、空间探测器全面发展等不同的阶段,现在在向登陆火星而努力。1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星,随后又发射了世界第一个月球探测器、第一艘载人飞船和第一个火星探测器。而与苏联争霸的美国,其航天发展也不曾多让!

国际空间站
空间站属于航空发展的重要组成部分,又称太空站、航天站,是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单模块空间站和多模块空间站两种。空间站发展历史非常悠久,其概念的提出可以追溯到1869年,当时Everett Hale为《大西洋月刊》撰写了一则关于“用砖搭建的月球”的文章。此后,有各种小说、猜想,以及理论、实践验证,最终由前苏联在1971年率先实现!1969年美国阿波罗11号抢先登陆月球,苏联在与美国登月的太空竞赛中落败,因此空间站等方向来展示他们的航天实力和开发太空资源。1970年,苏联在成功地解决了载人飞船的轨道对接问题,随后1971年到1985年陆续建造、发射了礼炮号系列的空间站1-7号,他们的任务是完成天体物理学、航天医学、航天生物学等方面广泛的科研计划,考察地球自然资源和进行长期失重条件下的技术实验。

礼炮4号空间站结构
礼炮—1号空间站是苏联、也是人类历史上首个太空站,于1971年4月19日发射升空,使人类的太空飞行进入了全新的阶段。“礼炮”1号空间站由轨道舱、服务舱和对接舱组成,总长约20米,最大直径4米,总重约18.5吨,可居住6名宇航员,装有各种试验设备、照相摄影设备和科学实验设备。“礼炮”1号空间站在太空运行175天,相继与“联盟”10号,“联盟”11号两艘飞船对接组成轨道联合体,完成任务后于同年10月11日在太平洋上空坠毁。宇航员在它上面连续停留的时间最长为63天。

礼炮7号空间站
“礼炮2”至“礼炮7”号:苏联的这6个空间站分别于1973年至1982年间发射,最后一个即“礼炮7”号在1991年坠落到地球。“礼炮2”至“礼炮5”号属于第一代空间站,它们每个重量约19吨,长16米,只有一个对接口,可与“联盟”号载人飞船对接,5个试验性空间站的建造与运行,苏联为建造永久性空间站积累了大量的宝贵经验。第二代“礼炮6”号及“礼炮7”号空间站对接口增加到两个,可分别与载人和载货用的飞船进行对接。礼炮6号空间站于1977年9月29日进入轨道,1982年7月29日坠毁,共飞行了1760天,有人工作时间累计达到了940天。礼炮7号空间站于1982年4月19日进入轨道,在轨道共运行了3214天,1991年2月7日坠毁。

礼炮7号空间站
礼炮号系列空间站采用的是舱段式结构,由几个不同形状和尺寸的舱段组成,所有的仪器设备只能装在舱段内和舱段外表面,具有外形简单,容易实现,硬件少造价较低,不需要在轨道上对接组合或装配大型系统的复杂过程,因而风险和难度都比较小安全性较高。但缺点也十分明显,规模小,不易扩展,从而大大限制了有效载荷的规模。由于所有仪器设备只能布置在舱段内,因此很难合理地布置站上的分系统和有效载荷,不同性质的载荷不能做到相互独立,不可避免地造成不期望的影响,而且各种载荷的安装十分紧凑,若系统出现故障,则很难维修或更换。

美国天空实验室航天器
其实在空间站的发展中,美国紧随苏联,1973年5月14日发射了美国第一个环绕地球的航天站---天空实验室。天空实验室由轨道工作舱、过渡舱、多用途对接舱、太阳望远镜和“阿波罗”飞船5部分组成,全长36米,最大直径6.7米,重约80吨,航天员由“阿波罗”飞船接送。自1973年5月到1974年2月先后接纳过3批航天员,每批3人,在站分别工作了28天、59天和84天,进行了270多项研究实验,拍摄了18万张太阳活动的照片、4万多张地面照片,还进行了长期失重人体生理学试验和失重下材料加工的试验。1979年7月11日进入大气层烧毁。所以,美国也具有建造空间站的全部技术和建造经验。

和平号空间站
和平号空间站,是苏联继礼炮号太空站的经验建造的第三代太空站,也是世界上第一个多舱太空站。计划工作寿命5年实际却在太空中飞了15年。它是人类首个真正的可长期居住的空间研究中心,经过数年由多个模块在轨道上组装而成,也是名副其实的第一代国际空间站,于1976年2月17日建造,1986年运行,1999年8月28日停用,2001年3月23日坠毁。和平号空间站采用积木式构造,由多舱段空间交会对接后组成。其核心舱有6个对接口,用来与实验舱和“联盟”号飞船及“进步”号货舱对接,建成后的“和平”号体积约470立方米,重约137吨,其中科研仪器重14吨。
由于时代制约,以及前苏联、俄罗斯经济无力、和平号严重延期使用等原因,导致和平号问题不断,大小事故据说多达1500次。

和平号的组成
15年中,“和平”号先后接待了包括阿富汗、奥地利、保加利亚、法国、德国、日本、叙利亚、英国和美国等十几个国家24个乘务组的62位科学家,成为名副其实的国际空间站,完成了24个国际性科研计划,进行了1700多项、16500个科学实验,帮助15个国家的科学家完成了空间研究,研制产生了600项日后可供工业应用的新技术。人类在和平号计划中所掌握的太空舱建造、发射、对接技术载人航天及太空行走技术,太空生命保障技术,航天医学、生物工程学、天体物理学、天文学知识以及商业航天开发经验,都正在或将在国际空间站计划及未来的太空城和月球、火星基地规划中发挥不可替代的作用。

*四代第**--国际空间站
接下来就是国际空间站,国际空间站其实是“和平”号空间站的延续和发展,是目前在轨运行最大的空间平台,自1998年正式建站以来,经过十多年的建设,于2010年完成建造任务,并转入全面使用阶段。目前,国际空间站主要由美国国家航空航天局、俄罗斯联邦航天局、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大空间局共同运营。

国际空间站内部结构
国际空间站于1993年由美国、俄罗斯、11个欧洲航天局成员国(法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16个国家联合建造,是迄今世界上最大的航天工程,长110米,宽88米,总质量达400余吨,是有史以来规模最为庞大、设施最为先进的人造天宫。国际空间站总体设计采用桁架挂舱式结构,即以桁架为基本结构,增压舱和其它各种服务设施挂靠在桁架上,形成桁架挂舱式空间站。整体来看,国际空间站可视为由两大部分立体交叉组合而成:一部分是以俄罗斯的多功能舱为基础,通过对接舱段及节点舱,与俄罗斯服务舱、实验舱、生命保障舱、美国实验舱、日本实验舱、欧空局的“哥伦布”轨道设施等对接,形成空间站的核心部分;另一部分是在美国的桁架结构上,装有加拿大的遥操作机械臂服务系统和空间站舱外设备,在桁架的两端安装四对大型太阳能电池帆板。这两大部分垂直交叉构成“龙骨架”,不仅加强了空间站的刚度,而且有利于各分系统和科学实验设备、仪器工作性能的正常发挥,有利于航天员出舱装配与维修等。

天宫空间站示意图
而中国空间站---天宫空间站,由核心舱、实验舱梦天、实验舱问天、载人飞船(即已经命名的“神舟”号飞船)和货运飞船(天舟一号飞船)五个模块组成,总重量可达90吨,为我国第一个、人类第11个空间站。天宫空间站使用了很多新的技术,居住条件、设计要更加先进。由于国际空间站马上到达使用寿命,天宫空间站可能在很长时间内成为唯一的在轨空间站!
我国的天宫空间站,是否比国际空间站先进,其实两者无丝毫可比性,都是各时代下各国的巅峰产物。两者建造间隔超过了13年,13年中世界材料、计算机、管理等发生了天翻复地的变化,其中太阳能电池等技术,更是突飞猛进,因此,在此背景下,对比先进性,毫无意义,更别说是超过美俄!

蓬勃发展的美国民用航天
俄罗斯航空航天发展,受限于的是经济因素,而不是技术。而美国航空,则已经向火星移民和近月空间站发展。后来者,有何底气说现在已经赶超呢?
我们的目标的星辰大海,脚踏实地,走自己的路即可,不用过多的膨胀和比较!
这就是世界空间站发展的基本历程。
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我是漫游成都,我们下期再见!