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中国|中国空间站迎来首批“常驻民”！( 三 )


预计到2022年年底，中国空间站将结束构建阶段，形成“T”字形构造，进入正式使用阶段，使用寿命为10年以上，可以支持大量科学研究和实验 。
漫长的准备
上世纪美苏太空竞赛中，空间站一直都是竞争的主战场 。1971年苏联发射“礼炮1号”空间站后，在后续15年内共发射了8个空间站，包括3个军用空间站，5个科研实验空间站 。美国的第一个“天空实验室”空间站也在1972年成功发射，但美国当时的路线是先重点投入可重复使用的“航天飞机”，以降低昂贵的运输成本 。
苏联解体后，国际形势大变 。1998年美国与俄罗斯联合其他14个国家开始共建国际空间站（ISS），并在2011年完成最后组件安装，2024年前后退役 。遗憾的是，从90年代开始，中国一直被国际空间站排斥在外，但也早有自建空间站的打算 。
1992年9月21日（921工程）被国家敲定之后，就有了“载人航天”三步走战略，空间站作为一种可以支撑人类在太空长期工作、生活的航天器，也被囊括其中 。
这三步走包括：
第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验；（1999年-2005年，“神舟一号”到“神舟六号”，实现载人返回 。）
第二步，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，发射空间实验室，解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题；（2008年-2017年，神舟系列继续突破载人技术，“天宫一号”、“天宫二号”实验室进行太空舱技术验证，“天舟一号”货运飞船验证补给运输）
第三步，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题 。 （2018年至2022年，“天宫号”空间站全面构造 。）
由下图可以看到，全球比较重要的跟空间站或实验性空间站相关的发射时间点 。
中国|中国空间站迎来首批“常驻民”！
文章图片
“天宫号”空间站的构建看起来在今明两年密集发射，实际上为此已做了20多年的准备 。从1999年的试验飞船“神舟1号”发射以来，逐渐突破了近地太空探索的“三座大山”：载人天地往返、宇航员出舱活动和空间站组件的交会对接 。
因为空间站是一个需要货运飞船、载人飞船、空间实验室等多方技术的综合体，尤其是在美国空间技术封锁的条件下，我们走得虽然走得慢了些，但还算稳健 。
如果跟已经更迭到了第四代的国际空间站相比，“天宫”空间站只能算是第三代空间站 。
第一代空间站是指，前苏联在上世纪70年代-80年代发射的“礼炮1号”至“礼炮5号”空间站 。他们都属于实验性空间站，只配备了一个对接口，每次只能与一艘飞船对接，所以空间站只能携带有限的氧气、燃料和食品等物资，宇航员无法长期驻留，运行寿命也很短 。“礼炮1号”在轨运行175天就坠毁了，3位宇航员在上面只工作和生活了24天 。
第二代空间站则做了更多的改进，属于搭积木式的实用性空间站 。“礼炮6号”、“礼炮7号”就是典型的第二代空间站 。它们有两个对接口，载货、载人分开，宇航员的在轨时长、核心舱的使用寿命大大延长 。
“礼炮6号”先后对接了35艘飞船，分16批次接待了来自9个国家的33名航天员，共工作683天，出舱活动3次 。“礼炮7号”类似，对接了21艘飞船，2个空间站舱体，分12批次对接了31名航天员进站工作816天 。
第三代空间站的不同之处在于，苏联建造了首个长久性模块“和平号”核心舱，它就是一个大型的可居住的科学实验室，有10多个对接口 。“和平号”在1986年发射后，1996年才完成所有组件安装，形成了一个长约87米，总重130吨的庞然大物，直到2001年坠毁，共在轨5510天 。期间来自12个国家的104名宇航员曾到“和平号”驻留，完成了24个国际性科研计划和2.2万次科学实验 。
第四代空间站则是苏联解体后，由美国、俄罗斯、日本、加拿大、欧洲、巴西主导，联合其他十多个国家共同建造的国际空间站（ISS） 。它是衍架结构和积木式的“混血”结构，其构建目的不仅是建设实验室、观测台、工厂，还要为远空探索提供中转服务 。在1998年发射核心舱后，又花了13年才安装完所有组件，长88米，宽108.5米，高44米，重约440吨，相当于一座七层楼高的小型体育场 。
我国即将建好的“天宫号”空间站基本规模达到66吨，虽然体量无法跟ISS相比，但“麻雀虽小、五脏俱全” 。2022年之后，“天宫号”还会部署巡天望远镜，其视野将是哈勃太空望远镜的300倍，另外，空间站的规模还会再次扩展，包括核心舱、实验舱，最大规模可达180吨左右 。这对后续我国的远空探索，如去月球勘查、火星取样等都会带来不少便利 。


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