中國將建造國際空間站,對全世界開放,美國發來合作申請卻沒通過

2019-11-08     胖福的小木屋

國際空間站,正式英文名稱International Space Station,是目前人類在軌道上建成的最大人工製造物。它的總質量質達到了369914公斤、長51米、寬109米,內部加壓艙容積837立方米。

國際空間站計劃的前身是美國國家航空航天局的自由空間站計劃,這個計劃是1980年代美國戰略防禦計劃的一個組成部分。在1987年12月1日NASA宣布波音公司、通用電氣公司、麥道飛機公司和洛迪恩推進動力公司獲得了參與建造空間站的訂單。然而老布希執政期間,星球大戰計劃被擱置,自由空間站也隨之陷入停頓,

1993年NASA開始與俄羅斯聯邦航天局接觸,商談合作建立空間站的構想。1994年至1998年,美國與俄羅斯進行了9次美國太空梭與俄羅斯和平號空間站的交會對接,美國太空人累計在「和平」號空間站上工作2年,取得了太空梭與空間站交會對接以及在空間站上長期進行生命科學、微重力科學實驗和對地觀測的經驗,可降低國際空間站裝配和運行中的技術風險。

1998年11月20日,國際空間站的第一個組件——曙光號功能貨艙(美國出資,俄羅斯製造)發射成功,標誌著國際空間站正式進入第二階段——初期裝配階段。空間站的各個組件大多由NASA的太空梭進行運輸,由於各個組件大多在地面就已經完成建設任務,太空人在太空只需要進行很少的操作便可以將組件連接上空間站主體。

經過了7年的不斷建設,2006年11月15日,國際空間站上的活動首次在地球上進行了高清晰度電視直播,並在紐約的時代廣場大螢幕電視上播放。這是人類首次觀看到來自太空的高清晰度電視直播畫面。這也標誌著國際空間站的建設完成。

在這期間,除了美國、俄羅斯之外,11個歐洲航天局成員國(法國、德國、義大利、英國、比利時、丹麥、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16個國家聯合建造,是迄今世界上最大的航天工程。

美國研製試驗艙、離心機調節艙、居住艙、節點-1艙、氣閘艙、夯架結構和太陽能電池陣。
俄羅斯研製多功能貨艙、服務艙、萬向對接艙、對接段、對接與儲存艙、生命保障艙、科學能源平台和2個研究艙。
歐洲研製試驗艙、自動轉移飛行器及節點艙-2、3。
義大利研製3個多用途後勤艙。
日本研製試驗艙,它由增壓艙、遙控機械臂系統、暴露設施和試驗後勤艙組成。
加拿大負責研製移動服務系統,該系統包括空間站遙控操作機器人系統――加拿大機械臂-2、移動基座系統和專用靈巧機械手。
巴西提供一些特殊試驗設備。

但是因為種種原因,美國一直拒絕了中國的合作請求,2014年的時候,俄羅斯航天署曾請求俄科學院,希望後者就中國有關聯合使用國際空間站中俄羅斯艙的提議,作出專家鑑定。北京希望派專家長期進駐空間站,從事科研活動。但是最終被美國阻撓,無疾而終。

中國是非常願意參與國際合作的,但在航天技術方面,美國這樣的國家,對中國採取的是不允許合作。那個時候,中國的航天技術和現在比還是有較大差距的。在國際合作中,有實力才有話語權。中國載人航天工程總設計師 周建平

所以中國就想建設自己的國際空間站。中國空間站「天宮」核心艙首次公開亮相。而之所以中國選擇這個節點,是因為美國的空間站最早將於2014年,最遲將於2028年退休,那中國就將完美接棒美國國際空間站,成為全球唯一一個空間站。並且在未來一段時間內,中國空間站可能是世界上唯一的空間站。

中國在為建設國際空間站做了很多的準備工作2017年,天舟一號貨運飛船與天宮二號空間實驗室成功對接,並成功完成首次推進劑在軌補加實驗,標誌著我國建成了空間站貨物運輸系統,也正式叩開了中國「空間站時代」的大門。

天宮」核心艙、實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ三艙組合體質量約66噸,核心艙前部的5個對接口平時與一艘神舟飛船、兩個空間實驗室(既夢天、問天)以及貨運飛船天舟對接,最後留有1個對接口供太空人出艙活動使用。

中國空間站可容納3名太空人,乘員輪換期間短期可達6人,具備10多噸載荷設備的安裝和支持能力。與國際空間站相比,儘管這是一個較小的空間。但空間站在核心艙和兩個實驗艙上均配備了具有國際化標準接口的科學實驗櫃,用於開展各類空間科學實驗,空間站的艙內、艙外均可支持開展空間應用,而且載荷可在軌更換。

近日中國宇航局宣布,在2020年正式發射空間站的核心艙部分。

早在2018年的時候,中國載人航天工程辦公室與聯合國外空司聯合對外發布合作機會公告,邀請聯合國各成員國參與未來中國空間站的空間科學應用國際合作。合作項目的遴選工作由中國載人航天工程辦公室和聯合國外空司聯合實施。

經過1年時間,共收到來自亞、非、歐、美等27個國家和地區的42份項目申請,共72個項目合作團隊258名團隊成員。內容涉及航天醫學、航天技術、空間生命科學與生物技術、空間天文等九個領域,代表了不同科研領域和技術水平。

前段時間,中國載人航天工程辦公室和聯合國外層空間事務辦公室在維也納聯合宣布,來自17個國家的9個項目從42項申請中脫穎而出,成為中國空間站科學實驗首批入選項目。這標誌著中國空間站國際合作進入新階段。

這些項目來自瑞士、波蘭、德國、義大利、挪威、法國、西班牙、荷蘭、印度、俄羅斯、比利時、肯亞、日本、沙烏地阿拉伯、墨西哥、秘魯再加上我們中國等一共17個國家的23個機構,包括政府機構和私營實體等。項目涉及的領域包括空間天文學、微重力流體物理與燃燒科學、地球科學、應用新技術、空間生命科學與生物技術等。

舉例來說,比如「太空腫瘤項目,來自個體內健康和腫瘤組織的3D類器官培養物由於空間條件導致的早期突變特徵研究」,在太空之中人體腫瘤究竟會產生什麼樣的變化,。可以為癌症的預防和治療提供新的視角和路徑,如果取得實質性成果,未來癌症患者有可能飛往太空或在模擬太空環境中治癒癌症。

還有就是「微重力對致病菌生長和生物膜產生的影響」。研究通過研究微重力條件下細菌菌落的生長速度與生物膜產生的數量等,既可以為太空人的健康提供保障,又可以為抗擊地球上的致病菌引發的人體感染和疾病找到新的防治方法。

而中國自己也規劃部署了密封艙內的16台科學實驗櫃、艙外暴露實驗平台以及共軌飛行的光學艙,支持在軌實施空間天文、空間生命科學與生物技術、微重力基礎物理、空間材料科學、航天醫學等11個學科方向30餘個研究主題的數百項科學研究與應用項目。

16台科學實驗櫃將分別安裝在核心艙、實驗艙I和實驗艙II。目前核心艙科學實驗櫃即將完成初樣階段研製,實驗艙I科學實驗櫃正在開展初樣研製工作,實驗艙II科學實驗櫃已全部完成關鍵技術攻關。

中國此次發出的邀請,可以說涵蓋全球,高度包容,無論國家、組織還是私營實體、學術機構,均可平等參與。

如英國皇家天文學會前會長馬丁·巴斯托所說,現在的國際空間站上雖然也有來自很多國家的實驗項目,但這些實驗機會通常只限於其合作夥伴,

「國際空間站的國際化程度雖然很高,但存在局限」。

「史無前例,令人激動,將給很多沒有機會進入太空的國家提供機會。」

當然,針對這次提出的合作要求里有美國,中國載人航天工程總設計師周建平鄭重表示:

我們沒有排斥任何國家,也沒有限定任何範圍,有美國團隊參與申報的項目。從科學價值和技術考量來講,美國的項目沒達到要求的標準。

中國載人航天工程總設計師周建平還表示,中國空間站未來還將單獨發射一個十幾噸的光學艙,與空間站保持共軌飛行狀態,並計劃在光學艙里架設一套口徑兩米的巡天望遠鏡,解析度與哈勃相當,視場角是哈勃的300多倍。在軌10年,可以對40%以上的天區,約17500平方度天區進行觀測。

空間站具有非常重要的意義,美國發射的國際空間站也取得了一大批的科研成果。截至2011年10月,美國航天局已在空間站進行了475個研究,加上其他合作夥伴的研究,總量達到了1251個。

而中國空間站的建成將有望產出一大批重大科學成果,突破一大批核心關鍵技術,獲得無法估量的經濟和社會效益。例如,開展國際前沿的量子調控與光傳輸研究將有力促進世界量子通信技術的發展,甚至引發通信革命。

空間生物學研究應用方面,可以為培育優良物種、探索疾病機理、研發生物藥物、改進人類健康而服務;微重力流體與燃燒研究應用方面,可以促進新型清潔能源開發、改善地球環境;空間材料研究應用方面,開展空間材料加工、先進材料製備等研究,探索和揭示材料物理和化學過程規律,可以改進地面材料加工與生產工藝,研發與生產先進材料,推動工業技術進步。

如果美國缺席中國的空間站合作,那麼美國將在未來很長一段時間內將無法進行空間站的科學研究。目前,在航天領域,美國有兩件事情是如鯁在喉的。

一件就是如果不藉助中國的中繼衛星,將無法登陸月球月背。

另外一件就是美國建造的國際空間站一旦退役,他們將無空間站可用。

美國會怎麼辦呢?也讓我們拭目以待!

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/dW-OSW4BMH2_cNUgGKZE.html