中國航天科技的代表 「天宮」與國際太空站差距大嗎?

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  人類在航空歷史上發展太空站超過半世紀,目前在太空軌道上運作了20年的國際太空站,其實已是第四代。而中國航天科技事業起步較晚,中國航天團隊打造的「天宮」太空站,也只是一個後來者和追趕者,其規模也比國際太空站小得多,反映中國航天科技發展仍有漫漫長路。

蘇聯1971年建太空站 比中國航天科技早50年

  人類建設太空站,要從上世紀60年代冷戰時期說起。當時前蘇聯在探索月球競賽中不敵美國,為扳回一城,於是決定要先於美國建立太空站。這時候,中國航天科技事業才剛起步。

  1971至1982年期間,前蘇聯共成功發射了7個18至20噸級的太空站上太空,其中「禮炮」系列的1至5號是試驗性質的第一代,她們均為單艙設計,只有一個對接口,也就是同一時間只能對接一艘飛船,主要作為空間對接、出艙行走等驗證。中國航天科技發展到2011年、2016年發射的「天宮一號」和「天宮二號」實驗艙,也屬於這一類。

「和平號」太空站運作超過10年,共有135名太空人進駐。圖為俄羅斯太空人出艙維修太空站的天線。(圖片來源:AP)

  至於「禮炮」系列的6至7號屬第二代太空站,在技術上有一定提升,它們已能供太空人長期工作和生活,並有兩個對接口。

  前蘇聯發展太空站,美國當然不能「執輸」,於是在1973年利用登月任務所使用的「土星五號」火箭,把一個重約80噸的巨型太空實驗室送上天。不過這個太空實驗室只是為「競賽」而發射,而且太「燒錢」,結果接待3批太空人後,第二年便結束任務。

  此後蘇聯發展第三代太空站,也就是著名的「和平號」太空站。「和平號」較「禮炮號」有飛躍進步,其特點是核心艙和實驗艙等艙段,是用「砌積木」方式在太空軌道上組裝,這大大降低每次發射的載重需求。它可以讓3名太空人長期駐守,短期交接可以有6人。

美國從中作梗 國際太空站排除中國航天科技參與

   從1986年起,前蘇聯陸續發射「和平號」艙段,並長駐太空人。值得一提的是,1991年蘇聯解體,當時身處「和平號」的太空人克里卡列夫被迫滯留,最終在太空生活了311日才返回地球,比原定時間長了一倍。

  此後繼承蘇聯太空資產的俄羅斯與美國合作,繼續發展「和平號」,「和平號」也因為要和美國穿梭機對接修改建設方案。至1996年,它最終建成一座重近130噸、有350立方米內部空間的大站。1998年6月,當最後一名美國太空人乘坐穿梭機離開,「和平號」歷史使命走向終結,至2001年落入大氣層。

國際太空站目由美國、俄羅斯、日本、加拿大和歐洲的航天機構合作營運。(網上圖片)

  在軌道上的5,500多天裏,「和平號」接待了來自12個國家的135名太空人,其中一名俄羅斯太空人在站內停留了437天,創下紀錄。

  另外,上世紀90年代初當「和平號」仍服役之際,美、俄已計劃更新換代,大家一拍即合,決定共建「國際太空站」,並接受其他國家申請加入。不過因為美國從中作梗,太空站把中國航天科技團隊排除在外。

  國際太空站用桁架構建,結構更為複雜。它第一個艙段1998年11月由俄羅斯火箭發射,之後的大型構件主要由運力更強美國的穿梭機送上太空和組合。時至今日,該太空站已變成一座寬109米、長73米、高20米、重達419噸、內部容積916立方米的太空巨無霸,相當於一棟7層樓高小型體育場。

「天宮」兩年建成 中國航天科技團隊效率高

  由於空間大,國際太空站可以同時供7名太空人長期工作生活,比「和平號」多出超過1倍;直至2020年,它已接待過超過200名太空人,完成的太空實驗不計其數。按照計劃,國際太空站將起碼使用到2024年。

  相比「國際太空站」,中國的「天宮」規模確實要小得多。它由16.6米長的核心艙和兩個大小相約的實驗艙組成,整體呈「T」字型,供3人長期駐守,即使加上貨運和載人飛船,大約就是80至100噸級別,規模只是第三代太空站「和平號」的水平。

  是不是中國沒能力建造媲美國際太空的巨無霸?確實,國際太空站的建設,當初離不開美國的太空穿梭機,中國暫時沒有這設備,現役最強的「長征五號」火箭要把超大體積艙段送上太空確有難度。

中國太空站將由「長徑五號B」火箭在海南文昌發射。(圖片來源:中新社)

  在另一個角度看,中國也用不着這巨無霸,因為一個「五臟俱全」的第三代太空站,已能完成現階段絕大部份任務,而且中國仍是航天技術的追趕者,還需要借助「天宮」,以全面掌握大型太空設施的建造和在軌道上操作。

  另外,國際太空站營運開支太大,至今已花了1,000多億美元,且建設周期非常長。中國的「天宮」2021年開始建設,預計兩年就能完成,而且成本比國際太空站低得多。

  當然,中國太空站還保有備用對接口,如有需要可以進一步升級擴大。不過,從很多細節來看,中國航天科技發展要追上美俄兩國,仍是有不少距離和時間。

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