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中国空间站或将成为世界上唯一的空间站国际空间站运行20多年后,面临老化问题,面临退役的命运。
NASA决定在2030年为这座耗资超过1000亿美元建造的“太空家园”写下盛大的“谢幕”。
SpaceX 将承担这项任务,并将建造46 台发动机来协助完成任务。
这不禁让人好奇,为何摧毁一个空间站要花费如此之大的代价。让它自然掉落不好吗?
为什么不能允许空间站自行坠落?乍一看,花费8.43 亿美元聘请马斯克先生的SpaceX 来做这件事似乎有点奢侈。
然而,如果你仔细思考一下,你就能明白为什么。国际空间站是一个重达400多吨的巨大设施。
自然坠落会产生可怕的后果。
国际空间站如此巨大,一旦失控坠落到地球上,破坏力将是惊人的。
假设2021 年,空间站上的一个2.9 吨废旧电池组失控,击中了美国佛罗里达州的一个家庭。
电池组在大气中燃烧,重量只有一公斤,但仍然撞穿了屋顶和地板。
如果某人的房屋因爆炸而受损,理所当然会得到赔偿,但实际上业主却得不到任何赔偿。
这只是一个电量很大的电池组而已,更何况是一个400吨的空间站?
如果它撞到地面,它看起来就像你在电影中看到的东西撞到地球。
如果空间站自行坠落,它会在大气层中消亡,但可能不会完全烧毁。
特别是一些大块金属可能会“幸存”并继续掉落到地面。
如果一块数百公斤重的钢铁从天而降,会有多致命?不仅会击中人和建筑物,如果击中农田,那就是一场灾难。此外,没有人能够预测碎片最终会流向何处。
除了上述担忧之外,空间站上还存在大量核材料。如果这些泄漏在秋季发生,对环境的污染将是不可估量的。放射性物质一旦扩散,危害将是巨大的。
空间站废除不可避免国际空间站的废除其实已经埋下了伏笔。无论多么先进的系统,如果频繁出现故障报警或设备磨损,那么它就经不起时间的考验。
尤其是2021年以来,空间站多次发生宇航服泄漏、舱室空气泄漏等安全隐患,迫使NASA不得不正视这一问题。
事实上,国际空间站退役问题由来已久。早在2014年,美俄航天合作就出现裂痕。
俄罗斯曾威胁要退出国际空间站计划并建造自己的新轨道站。这个想法后来被搁置,但俄罗斯明确表示,其对空间站计划的参与只会持续到2024年。
这对美国来说绝对是个坏消息。
大家知道,俄罗斯舱是整个空间站的“动力心脏”,负责轨道和姿态控制。
没有俄罗斯,美国将很难维持独立的空间站运营。
而且,在当前两国环境下,美俄两国在航天领域的合作前景更加扑朔迷离。
与其被动应对,不如主动谋划,尽快“处理空间站善后事宜”。
脱轨计划预计需要12至18个月才能完成,一旦SpaceX接手这一价值8.43亿美元(超过人民币61亿元)的大订单,整个国际空间站“谢幕计划”将完成脱轨过程。被逐渐公布。预计将持续12-18个月。
具体来说,“脱轨飞行器”与空间站对接后,将首先利用空间站的发动机补充自身推力,逐步将空间站轨道从目前约418公里的高度降低到约418公里。距大气层边缘约220公里。
在此过程中,空间站上的宇航员将陆续撤离。
一旦只剩下“离轨飞行器”,它会点燃30个发动机进行轨道机动,然后使用16个姿态控制发动机进行精确调整,最终以每秒7.8公里的速度到达空间站。气氛。
这个看似简单的“谢幕计划”实际上对SpaceX来说是一个不小的挑战。
如您所知,国际空间站不仅仅是一个仪器。它大约有一个足球场那么大,重量超过400吨。这比两架波音747 客机的重量总和还多。
可想而知,要在不损坏地面设施的情况下,安全、优雅地结束这样一个庞大的企业,是多么困难的事情。
首先,需要一个非常强大的“牵引车”,这是SpaceX专门设计的“脱轨飞行器”。虽然它是在现有的“龙”号飞船的基础上进行改装的,但它的性能在各方面都远远超过了后者。
它携带超过35吨的推进剂,是龙飞船的六倍,由46台Draco发动机提供动力,其中30台用于在轨机动,推力高达10000牛顿,其余16台用于轨道飞行。姿态控制的机动。
相比之下,龙飞船只有16个Draco发动机,其发电和储能能力是龙飞船的三到四倍。这表明控制像国际空间站这样巨大的物体需要多少能量。
其次,整个脱轨过程需要非常精确的控制。
空间站快速坠落时,受到大气阻力的影响,如何在保证地面设施和人员安全的情况下,保持其轨道和姿态的稳定,直至最终坠入预定海域。对飞行控制系统提出了非常高的要求。
SpaceX的控制系统能否经受住这样的考验?马斯克很快就会给出答案。
中国开启新太空时代与国际空间站谢幕不同。中国航天事业蓬勃发展。继“天宫一号”、“天宫二号”之后,中国正在建设自己的长期轨道空间站——“天宫”系列空间站。
天宫空间站完全由中国自主设计建造,设计寿命为10年,但可以通过在轨维护和模块更换来延长其寿命。
按照规划,它将由一个“天河”核心舱和“问天”、“梦天”两个实验舱组成,形成“T”型基本构型。
未来将根据需要增加两个扩展模块,最终形成“十”字形的整体画面,成为真正的“太空家园”。
“天宫”空间站不仅为中国航天员提供长期在轨居住,也为各国科学家提供开放、综合的空间实验平台。
目前,包括欧洲航天局、俄罗斯航天局在内的多个国家和组织都表达了与中国在空间站方面合作的意向。
还决定印度、日本等17个国家的科学实验项目将在天宫进行。
许多人可能想知道为什么我们仍然将它们带到印度和日本等国家。
事实上,我们需要从不同的角度来思考这个问题。越来越多的国家加入我们的阵营,我们不仅可以为我们分担科技成本,还可以在科技领域共同进步。
从长远来看,这对于提高我国的国际地位具有重要意义。
国际空间站即将退役,美国NASA的大佬们想必也很担心。以前我还赖着这个自称宇宙老大的大佬,现在却在倒数“退休”的日子了。
如果美国人想继续在太空中玩耍,他们可能不得不恳求我们。但美国是否应该出于“利用”它们的目的而出面,这是值得怀疑的。
就像坐公交车一样,你先买票,排队等候,然后上车。如果美国真心想合作,讨论也不是不可能。表现出诚意很重要。
你在地上打不过我,但同时又想在天上叫我兄弟。这有点不合理啊!
你愿意带美国去“天堂”吗?
参考文献: 1.红星新闻.2024-06-28 《马斯克再领重磅任务:把国际空间站“拖”入太平洋》 2.北京日报.2024-07-02 《服役20多年面临老化问题,国际空间站前景堪忧》 3.人民资讯.2021-06-17 《17国获批使用中国空间站,俄罗斯获“单间”,美国却吃“闭门羹”》