空間站就是一座空中樓閣，體積大、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、可供多名航天員巡訪并長(zhǎng)期居住和工作的大型航天器，能用于大規(guī)模開(kāi)發(fā)太空資源。從世界上第一座空間站“禮炮1號(hào)”于1971年4月19日升空至今，人類已發(fā)射了10座空間站，它們?cè)诳茖W(xué)研究、技術(shù)試驗(yàn)等諸多方面，發(fā)揮著作用。
我國(guó)將在2020年建成自己的第一座空間站，就在昨晚，作為“先遣兵”的“天宮一號(hào)”升空，拉開(kāi)了我國(guó)載人空間站建設(shè)的大幕。
>>歷程
前蘇聯(lián)曾發(fā)射8座空間站
“天宮一號(hào)”是我國(guó)載人空間站“先遣兵”，其實(shí)早在20世紀(jì)初，當(dāng)科學(xué)家們剛意識(shí)到太空旅行有實(shí)現(xiàn)可能性時(shí)，就計(jì)劃要在地球軌道上建造一個(gè)永久平臺(tái)，通過(guò)它來(lái)觀察地球，研究空間，作為駛向月球和其他星球的飛船的組裝場(chǎng)和補(bǔ)給站。
1971年，前蘇聯(lián)“禮炮1號(hào)”進(jìn)入太空，這是人類歷史上首個(gè)空間站，其上裝有各種試驗(yàn)設(shè)備、照相攝影設(shè)備和科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。與聯(lián)盟號(hào)載人飛船對(duì)接組成居住艙，可住6名宇航員�！岸Y炮1號(hào)”空間站在太空運(yùn)行6個(gè)月，相繼與聯(lián)盟10號(hào)，聯(lián)盟11號(hào)兩艘飛船對(duì)接組成軌道聯(lián)合體，每艘飛船各載3名宇航員，共在空間站上停留23天。
“禮炮1號(hào)”的上天對(duì)美國(guó)產(chǎn)生了極大的刺激。美國(guó)用阿波羅工程的剩余材料研制了名叫“天空實(shí)驗(yàn)室”的空間站，于1973年5月14日發(fā)射升空，并創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)連續(xù)載人航天84天的世界紀(jì)錄。
此后，美國(guó)似乎有些“喜新厭舊”，將研制中心轉(zhuǎn)移到了航天飛機(jī)的身上。
前蘇聯(lián)則對(duì)空間站一直格外青睞，先后獨(dú)自發(fā)射了8座空間站，在空間站領(lǐng)域著實(shí)領(lǐng)先了一步。
最終，美俄等16個(gè)國(guó)家又聯(lián)合建造了國(guó)際空間站，并于今年5月最終完工。
>>對(duì)比
中國(guó)特色趕超世界頂級(jí)
人類空間站之旅至今已有30多年，耗費(fèi)了海量的人力和物力。而用最小的投入換取最大的產(chǎn)出，這就是中國(guó)特色的航天事業(yè)發(fā)展之路。正如天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器總設(shè)計(jì)師張柏楠所說(shuō)，中國(guó)航天的這一特色也就意味著，“天宮一號(hào)”與國(guó)際上其他先導(dǎo)試驗(yàn)型的空間站相比，無(wú)論是從其自身裝備還是其承擔(dān)的任務(wù)來(lái)看，都須“身兼數(shù)職”，且要“勇挑重?fù)?dān)”，以驗(yàn)證眾多技術(shù)，承擔(dān)多項(xiàng)任務(wù)。
前蘇聯(lián)從“禮炮1號(hào)”到“禮炮7號(hào)”，反復(fù)試驗(yàn)，最終完成和平號(hào)空間站的建設(shè)工作。嚴(yán)格來(lái)講，至少“禮炮1號(hào)”—“禮炮5號(hào)”都是空間實(shí)驗(yàn)室的水平，規(guī)模達(dá)十幾噸。雖然“天宮一號(hào)”規(guī)模沒(méi)“禮炮”那么大，但方案和技術(shù)相差無(wú)幾。同時(shí)，“天宮一號(hào)”還須要用小其一半的規(guī)模達(dá)到相同的試驗(yàn)?zāi)康�，效率、效益都要高得多�?
美國(guó)也是在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)才掌握了空間站建設(shè)的諸多關(guān)鍵技術(shù)。其早期的天空實(shí)驗(yàn)室，雖然規(guī)模達(dá)到100多噸，但并不具備載人生活保障能力和在軌補(bǔ)加能力，壽命非常有限。
在空間站建設(shè)方面，中國(guó)雖起步較晚，相較于國(guó)際空間站而言，規(guī)模相對(duì)有限，但“天宮一號(hào)”是純粹的“獨(dú)立自主”，所攜帶的設(shè)備水平卻并不差。一旦“天宮一號(hào)”圓滿實(shí)現(xiàn)三次交會(huì)對(duì)接任務(wù)，組合體控制技術(shù)迎刃而解，眾多關(guān)鍵技術(shù)也都有了眉目，必將極大增加空間站建設(shè)成功的把握，意義非凡。
>>未來(lái)
人類有望建造太空旅館
經(jīng)過(guò)30多年的空間站研究和實(shí)踐，人類認(rèn)識(shí)到空間站的廣泛用途，如科學(xué)實(shí)驗(yàn)、望天觀地、通信導(dǎo)航、空間組裝、技術(shù)試驗(yàn)、材料加工、太空維修、星際中轉(zhuǎn)等。
人類現(xiàn)已完成了試驗(yàn)性、實(shí)用性、長(zhǎng)久性空間站的發(fā)展階段，國(guó)際空間站的建造，標(biāo)志著永久性空間站的發(fā)展階段業(yè)已形成，它使載人航天的意義更加明朗。
從目前來(lái)講，空間大、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的空間站是最適合長(zhǎng)期載人航天、開(kāi)發(fā)太空資源的理想基地。它不僅能進(jìn)行各種科研、試驗(yàn)、軍事和生產(chǎn)活動(dòng)，還可以作為服務(wù)中心，為其他航天器提供組裝、維修等服務(wù)，也能作為宇宙旅館或載人登火星的中轉(zhuǎn)站。
換句話說(shuō)，利用空間站能長(zhǎng)期載人的優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)一步研究地球環(huán)境和宇宙空間，并開(kāi)發(fā)太陽(yáng)系；實(shí)現(xiàn)空間工業(yè)化生產(chǎn)，進(jìn)行微重力科研及材料、生物制品等產(chǎn)品的空間加工和生產(chǎn)……
今后，人類還有望建造基于空間站的太空旅館、太空工廠以及可以產(chǎn)生人造重力的太空城。
■空間站·代溝
>>第一代
一個(gè)接口難及時(shí)補(bǔ)給
第一代空間站也叫試驗(yàn)性空間站，前蘇聯(lián)“禮炮1號(hào)”至“禮炮5號(hào)”和美國(guó)“天空實(shí)驗(yàn)室”是第一代空間站。
其主要特征是空間站上只有1個(gè)對(duì)接口，因而只能接納1艘客貨兩用飛船運(yùn)送往返人員和少量物品。
其科研儀器和主要物品均是發(fā)射前就裝入了空間站內(nèi)，無(wú)法及時(shí)補(bǔ)給，這就限制了載人航天的時(shí)間和空間站在軌運(yùn)行的壽命。不過(guò)，第一代空間站解決了許多有關(guān)的重大科技問(wèn)題。例如，證實(shí)了在太空也和地面一樣，有必要把臥房、工作間等按各自的特點(diǎn)分別建造，以免相互束縛和影響；可用輪換航天員的辦法，使空間站利用率大為提高。空間站雖然是短暫性的，但相比其他航天器，也有較大的進(jìn)步。
>>第二代
可同時(shí)對(duì)接兩艘飛船
第二代空間站也叫實(shí)用性空間站，“禮炮6號(hào)”和“禮炮7號(hào)”都在此列。
“禮炮6號(hào)”和“禮炮7號(hào)”分別于1977年9月29日、1982年4月19日入軌。其主要特點(diǎn)是均有2個(gè)對(duì)接口，即可以同時(shí)接納2艘飛船，從而把載人與運(yùn)貨分開(kāi)，大大延長(zhǎng)了空間站的壽命和航天員的在軌時(shí)間。
>>第三代
積木式建成太空城堡
第三代空間站也叫長(zhǎng)久性空間站。這一代的代表——和平號(hào)空間站采用積木式構(gòu)型，于1986年2月20日開(kāi)始了如同搭積木一樣的建造過(guò)程。其最大特點(diǎn)是率先升空的核心艙不僅能用于航天員生活居住，控制整個(gè)空間站正常運(yùn)行，還有6個(gè)對(duì)接口，先后對(duì)接了5個(gè)專用實(shí)驗(yàn)艙及聯(lián)盟號(hào)載人飛船、進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船，形成了龐大的空間復(fù)合體�！昂推教�(hào)”是世界第一個(gè)多艙式空間站，如同一座空間大廈或宇宙城堡，大大擴(kuò)展了航天員的活動(dòng)空間，具有功能強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、使用范圍廣等一系列優(yōu)點(diǎn)，但也存在供電嚴(yán)重不足、效率不高、故障頻繁等問(wèn)題。
>>第四代
16國(guó)打造永久性堡壘
第四代空間站也叫永久性空間站，是由16個(gè)國(guó)家聯(lián)合建造。它采用桁架掛艙式構(gòu)型，以上百米的組裝式桁架為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，然后將多個(gè)艙段和設(shè)備安裝在桁架上。國(guó)際空間站共有13個(gè)增壓艙，其中6個(gè)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，3個(gè)供航天員居住，1個(gè)為多功能貨艙，3個(gè)為對(duì)接用的節(jié)點(diǎn)艙，容積約1000立方米，質(zhì)量約400噸，是開(kāi)發(fā)太空的理想平臺(tái)。其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)集中供電，靈活性強(qiáng)，工作效率高，且使用維修方便。但它的缺點(diǎn)是費(fèi)用高、技術(shù)復(fù)雜。
■空間站·類別
單艙式空間站：目前已發(fā)射的有前蘇聯(lián)的“禮炮1號(hào)”至“禮炮7號(hào)”和美國(guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”。
這種只有1個(gè)艙段的空間站只需運(yùn)載火箭運(yùn)送1次就能完成。其優(yōu)點(diǎn)是所用硬件少、成本低、技術(shù)簡(jiǎn)單，不需要航天員出艙，因而早期的空間站都采用這種設(shè)計(jì)方法。但它也有致命的缺點(diǎn)，那就是容積小、太死板、工效低，影響了許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的進(jìn)行，并且很難實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期載人航天。
多艙式空間站：目前已發(fā)射的有前蘇聯(lián)/俄羅斯的“和平號(hào)”和多國(guó)研制的國(guó)際空間站。這種空間站是由陸續(xù)發(fā)射的多個(gè)艙段在軌道上組裝而成。其優(yōu)點(diǎn)是航天員的生活和工作空間大、靈活性強(qiáng)、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)；缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，投資和風(fēng)險(xiǎn)大。
據(jù)權(quán)威專家公開(kāi)介紹，從我國(guó)實(shí)際情況考慮，我國(guó)空間站是多艙式空間站，將采用積木式構(gòu)型，它包括1個(gè)核心艙、2個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，總質(zhì)量60噸。
1.科學(xué)動(dòng)力平臺(tái)的太陽(yáng)電池陣（俄）
2.太陽(yáng)電池陣（美）
3.綜合桁架組合（美）
4.實(shí)驗(yàn)艙（日）
5.中心艙（美）
6.實(shí)驗(yàn)艙（美）
7.哥倫布軌道設(shè)備（歐空局）
8.居住艙（美）
9.太陽(yáng)電池陣（美）
10.熱控制系統(tǒng)散熱器（美）
11.功能能源艙（俄）
12.服務(wù)艙（俄）
13.進(jìn)步號(hào)飛船（俄）
■數(shù)說(shuō)
108.8米
國(guó)際空間站長(zhǎng)108.8米，幾乎與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的長(zhǎng)度相當(dāng)。
935立方米
國(guó)際空間站內(nèi)部增壓艙容積約為935立方米，近似于一架波音747噴氣式客機(jī)客艙體積。
454噸
國(guó)際空間站重近454噸，大約相當(dāng)于320輛小轎車的重量。
3567平方米
國(guó)際空間站太陽(yáng)能電池板展開(kāi)后面積達(dá)3567平方米，可覆蓋8個(gè)籃球場(chǎng)。
綜合《中國(guó)航天報(bào)》本報(bào)記者商西報(bào)道
