中國航天什么時候建立空間站
構筑“天宮”
中國即將成為世界上第三個獨立發射組裝空間站的國家。“天宮一號”從結構上屬于第一代空間站,與上世紀70年代蘇聯的禮炮號類似。但由于時代進步,“天宮”使用的電子設備、測控技術、環境控制等要領先許多,但仍遠無法與和平號、國際空間站等相比。在長征-5號大推力火箭研制成功后,中國有可能在2020年左右開發重達60噸的空間站。
“天宮一號”有1個模塊、1個對接口,使用壽命2年僅為蘇聯70年代“禮炮”號的1/4。
前蘇聯-俄羅斯的和平號太空站在地球軌道上空工作,與月球成為兩顆地球衛星。
空間站是人類為了長期停留太空進行科學研究而制造的航天器,目前人類已經發射了11個空間站,在軌運行的僅有多國合作的“國際空間”。中國在2011年即將發射“天宮”1號目標飛行器,與神州系列飛船進行對接實驗,形成中國未來空間站的雛形。
中國的載人航天計劃起步較晚,目前尚未擁有自己的空間站,也沒有參加“國際空間站”的合作,不過,中國已經啟動了自己的空間站計劃,即將在2011年發射“天宮1號”目標飛行器,與之后的神舟系列飛船對接,形成一個小型的實驗空間站,作為在建設空間站方向上邁出的第一步,這樣有可能使中國繼載人航天之后,成為世界上擁有過獨立的空間站的第三個國家。中國“天宮一號”:試驗太空對接 2005年國務院新聞辦公室發布了《2006年中國的航天》白皮書,其中有一段表述值得注意:“載人航天實現航天員出艙活動,進行航天器交會對接試驗;開展具有一定應用規模的短期有人照料、長期在軌自主飛行的空間實驗室的研制,開展載人航天工程的后續工作。”
“航天員出艙活動”已經通過2008年9月的“神舟”七號任務完成。而文中提及“航天器交會對接試驗”和“空間實驗室”等任務,將由“天宮”系列空間實驗室和神舟飛船共同完成,明年即將發射的“天宮”1號就是這個系列的第一個目標飛行器,目的是目的是作為其他飛行器的接合點,與其后發射的神舟八號、神舟九號和神舟十號飛船對接,成為中國首個小型空間站及首個空間實驗室。
天宮1號 目標飛行器。
“天宮一號”是空間實驗室的核心艙,它的重量與“神舟”七號相近,都是8噸左右。“天宮一號”的外形為短粗的圓柱型,直徑比神舟飛船更大,可以與載人飛船或貨運飛船進行交會對接。因為重量和外形都與神舟系列飛船相差不大,因此“天宮一號”可以用“長征2F”火箭的改進型號發射升空。
“天宮一號”采用兩艙構型,由實驗艙和設備艙組成。實驗艙為圓柱形。根據國外空間站情況推斷,實驗艙內部會有許多設備柜以安放空間實驗設備。在實驗艙前端的前錐段安裝有對接機構,還有交會對接測量設備與通信設備,用于實現與飛船交會對接。設備艙為空間實驗室的軌道機動提供動力,并通過兩側的太陽能電池板為空間實驗室提供電力。
“天宮一號”將于2011年發射,使用壽命為兩年,之后兩年內,中國將相繼發射不載人與載人的神舟八號、神舟九號和神舟十號飛船,分別與“天宮一號”完成空間交會對接。神舟十號飛船完成交會對接以后,如果“天宮一號”的壽命到期,將繼續發射“天宮二號”目標飛行器,作為后繼的空間實驗室核心艙。
“天宮”系列,從目前能夠得到的公開資料看,有1號、2號、3號三個目標飛行器,其中1號在明年發射,2、3號在2015年之前順序發射,這樣到2015年的天空,有可能有兩個或三個中國的“天宮”空間實驗室在運行,“天宮”系列空間實驗室不僅只具有實驗意義,同時,它的留空時間長、微重力環境等的特點,使它能為我國載人航天工程提供重要的技術試驗平臺,展開一系列的科研活動,主要包括:地球觀測、空間地球系統科學、空間應用新技術、空間技術、航天醫學 以及其他領域的應用和試驗。
這些科研活動所取能取得的成果目前還無法判斷,不過參考國外的例子,前蘇聯的“和平號”空間站在研制過程中就發明了600多項可用于其他工業領域的新工藝,而它運行的15年間,其上共進行了一萬六千多次科學實驗,完成了23項國際科學考察計劃。可謂碩果累累。所以我們有理由相信,假以時日,“天宮”也能取得令世人矚目的成就。
為了完成“天宮”計劃,我國的航天科技需要實現如下的幾個突破:交會對接技術,解決飛船在空間實驗室上“停泊”以及二者分離的問題;補加技術,解決空間實驗室的物質、能量補充問題。要研制不同于目前載人神舟飛船的無人貨運飛船;生命保障技術,未來航天員在空間實驗室中生活工作是“多人多天”的,其軌道停留時間長度超過以往的神舟任務。必須解決長時間太空停留問題。這對于空氣、水、電力、溫度控制等提出了更高的要求。
未來,在“天宮”系列實驗空間站的基礎上,中國可能會發展規模更大的空間站,有專家稱,在長征-5號大推力火箭研制成功后,中國預計到2020年將建成重達60噸的空間站,將由三個太空艙組成,該空間站的計劃細節目前不得而知,但可以肯定的是,在“天宮”上進行的各種工程試驗、開發的各項技術都將運用在這個技術更先進、規模更龐大、結構更復雜的中國空間站上。單模塊空間站:空間站的先驅 從歷史上看,前蘇聯是地球上發射空間站最早和最多的國家,由于登月計劃受挫,蘇聯將精力集中在了發展空間站等其他航天目標上,之后美國也開始發展空間站,繼而發展到由多國參加的“國際空間站”。
截至目前,人類已發射了11個空間站。其中蘇聯發射8座,美國發射2座,歐洲經美國航天飛機搭載發射1座。根據這些空間站的結構特點和技術水平,可它們分為三代:單模塊空間站、積木式空間站,以及桁架掛艙式空間站。俄羅斯“禮炮”4號空間站。 俄羅斯“禮炮”7號空間站有兩個對接口,可同時與兩艘飛船對接。
第一代單模塊空間站主要包括蘇聯1971年至1982年發射的“禮炮”1-7號空間站以及美國1973年發射的“天空實驗室”。它們的共同特點是由火箭一次發射入軌即可運行的空間站(如果不算與之對接的載人與貨運飛船)。受到內部空間的限制,這種空間站一般不長期有人值守,而是短期有人照料。因為禮炮6號和禮炮7號空間站相對大些,也有學者將其歸為第二代空間站。它們各有兩個對接口,可同時與兩艘飛船對接,蘇聯航天員在站上先后創造過210天和237天的太空生活記錄。但我們可以看到,這兩個空間站與后來的“和平號”相比還是顯得結構簡單、任務單一、擴展性差,另外禮炮系列的可靠性不是很好,禮炮1號成員組在返航時遇難,禮炮2號則發生故障未能載人。美國1973年發射的“天空實驗室”。
美國的“天空實驗室”于1973年發射,是人類迄今向近地軌道發射的人造天體中重量和容量最大而又最復雜的一個。航天員由“阿波羅”飛船接送,分3批共9人,在站分別工作了28天、59天和84天,進行了270多項研究實驗,拍攝了18萬張太陽活動的照片、4萬多張地面照片,還進行了長期失重人體生理學試驗和失重下材料加工的試驗。1979年7月11日進入大氣層燒毀。
歐洲空間局于1983年發射的“空間實驗室”也應屬于第一代空間站,它隨航天飛機發射升空, 設計使用壽命為10年,可重復使用100次,可乘坐4名宇航員。其上可以進行特殊材料加工、 晶體生長、流體力學、生命科學、大氣物理和天文方面的許多實驗并獲得了滿意的結果。和平號空間站:服役15年接待135名宇航員
和平號是蘇聯/俄羅斯的第3代空間站,亦為世界上第一個長久性空間站。
宇航員在和平號太空站里工作。
第二代空間站是“積木式”,“和平號”就是積木式空間站的代表。首個模塊于1986年2月19日發射升空,其后至1996年的十年時間之中,其他多個模塊相繼升空。它首次發射的核心艙重20噸,后來通過多次發射與交會對接,多個功能性艙段分別與核心艙對接,成長為重120噸的大型空間站。和平號可以通過位于核心艙前端的節點艙(帶有5個艙口)與多個艙段甚至航天飛機對接。和平號的每個艙段都具有獨立運行的能力,仿佛火車中的“動車”車廂,自帶姿態控制、電源、交會對接等設備。其好處是一個艙段出現故障不至于殃及其余。壞處是設備復雜,冗余度太高。人類連續在和平號上生存了4592個地球日,曾經接待過多國的宇航員。值得一提的是和平號航天飛機計劃,在此期間美國的航天飛機共拜訪空間站11次,帶來補給以及乘員替換。
在和平號空間站服務的15年里,先后有28個長期考察組和16個短期考察組在空間站從事考察活動,共有俄羅斯、美國、英國、法國、德國、日本、敘利亞、保加利亞、阿富汗、奧地利、加拿大、斯洛伐克12個國家的135名宇航員在空間站上工作。這些宇航員共進行了1.65萬次科學實驗,完成了23項國際科學考察計劃。國際空間站:六國聯合開發,仍在建造中
國際空間站在地球軌道上空工作,太陽能板全部打開時的形態。
第三代空間站是“桁架掛艙式”。 這一類型空間站的代表是目前仍未完成的國際空間站,它是一個正在低地球軌道建造的國際研究設施,計劃由六個國際太空機構合作聯合推進,這六個機構分別是:美國國家航空航天局(NASA)、俄羅斯聯邦航天局、日本宇宙航空研究開發機構、加拿大航天局、巴西航天局、歐洲空間局。此外,中國也表達了參與該計劃的意向。
國際空間站的“龍骨”是一根長達108米的主桁架,多個功能艙段與太陽能電池板掛在這根主桁架和非承重桁架上。它可以同時與航天飛機、聯盟號載人飛船、進步號貨運飛船、凡爾納號貨運飛船等航天器進行對接。在建造工作完成后,國際空間站將會有1200立方米的內部空間,總重量419噸,艙體長度74米,額定乘員7人。
國際空間站的主要功能是作為在微重力環境下的研究實驗室,研究領域包括生物學、人類生物學、物理學、天文學、地理學等。迄今為止登上國際空間站執行任務的宇航員均來自美國和俄羅斯的宇航計劃,此外也有來自其他國家的宇航員到訪國際空間站,其中還包括五名太空游客。
國際空間站由于廣泛的國際合作,給很多新興的航天國家創造了參與空間站建設的機會,例如日本為國際空間站提供了“希望號”實驗艙,日本女宇航員搭乘航天飛機進入過國際空間站,日本獨立開發的HTV無人飛船在2009年為國際空間站輸送過物資等。另外印度和韓國也表示了希望加入國際空間站合作的意愿,印度太空研究組織(ISRO)主席奈爾表示,希望加入國際空間站,并表示印度將幫助國際空間站進行乘員運輸。未來的空間站:科幻電影成真?
在科幻影視里的輪形空間站,可通過旋轉,產生人工模擬重力。
未來空間站技術的發展趨勢是大型化、易維護、自供給(空氣、水、食物)、更舒適。
大型化是多人多天太空工作生活的必然要求。未來空間站不但是空間科學的研究基地,也將成為是深空探測器的出發點。這都要求它具有比現在更大的規模。
維護性一直是困擾“和平號”與國際空間站宇航員的難題,處理設備故障不但占用宇航員大量時間,也對他們的生命構成威脅。如果未來空間站達到易維護甚至免維護的水平,不但空間站壽命大大延長,宇航員也會有更多時間用于有價值的工作。
目前國際空間站的食物全靠地面供應,部分水可以靠循環獲得,電力依靠太陽能電池板轉化。已經展開在空間站上生產食物的研究。如果取得突破性進展,將大大減輕天地運輸的壓力,未來的載人深空探測也可以運用這種食物生產系統。建設自維系生物圈將是自供給空間站的終極解決方案。
除了擴大內部空間,模擬重力是使空間站變得更舒適的另一重要途徑。設計中的輪形空間站通過繞軸心自轉在輪內壁產生模擬重力的感覺。在其中生活的宇航員也少了骨質疏松、肌肉萎縮的困擾。普通人也可以在其中過長時間的太空生活。
在實際的新空間站計劃方面,除了中國的“天宮”計劃,歐洲空間局聯合了11國集中人力物力,攜手研制建設“哥倫布”號空間站和“赫爾梅斯”號航天飛機。“哥倫布”號空間站由4個模塊組成,用于進行空間科學實驗,“赫爾梅斯”號小型航天飛機往返穿梭于地球與航天站之間,進行人員和貨物的運輸。結語
總的來說,中國即將發射的“天宮一號”從結構上講屬于第一代空間站的范疇,與前蘇聯的禮炮號類似。由于具有實驗的性質,所以僅有1個對接口,容積有限,計劃使用壽命很短。但是由于時代的進步,“天宮一號”使用的電子設備、測控技術、環境控制等又比第一代空間站先進許多。如果“天宮”系列能夠順利的實現發射和與神舟飛船的對接的話,中國即將成為世界上第三個獨立發射組裝空間站的國家。
三年內
中國要建空間站,這和其他國際空間站的區別在哪?
我國的航天事業現在并不處于頂尖階段,依然在追趕的期間。中國的空間站跟國際空間站比起來就是性價比更高。在滿足中國航天絕大部分任務目標的前提下,建設一個性價比高很多的空間站,是中國目前的最優選擇。
可以來看一看人類航天載人空間技術歷年來發展的特點,第1代和第2代空間站艙段數都為一個對接口,由一變成了2,但是結構總的來說都是單體的,他們的任務主要就是把天宮一二號和禮炮號送進太空中。一直到了第3代就有了一個質的飛躍艙段數由一個變為了多個對接口也直接變成了多個結構,也不再是以前的單體,而變成了積木式,典型的任務則是使和平號和天宮空間站對接,而此時的天空空間站還處于一個待建的狀態。而現在國際空間站已經發展到了第4代,與第3代最主要的差別就是結構上的問題和典型任務的不同。
而國際空間站使之運營的費用非常高,他要常年保持6個人在軌道上面生存,每半年就進行輪換,一張船票就會賣到8100萬美元。使飛船能夠運行以及運載大量的貨物都需要極高的費用。但估計美國每年花在國際空間站的預算就超過15億美元,這對于中國來說已經可以完成嫦娥探月工程。
我國的空間站,并不追求那么高的目標,主要是選擇滿足可以完成絕大部分目標的空間站即可,那么第3代空間站就成了中國最優選擇。它可以保持三人在軌運行。用現在就有的神舟載人飛船火箭即可以支撐,它的性價比明顯要高于第4代國際空間站。且如果建立過程順利的話,今年開建,那么在后一年就可以完成建設并且投入運營。
最大的區別在于當年美國有航天飛機,貴是一方面,但作為一個大型在軌作業平臺還真是無可替代,反正你愛怎么建就怎么建跟蓋樓似的,不受艙段尺寸、功能和形狀限制。
中國空間站三個艙段和光學艙都能自主飛行。方便更新換代和光學艙維護。國際空間站不能,能自主飛行的都是俄羅斯艙段。
國際空間站的建設比起和平號復雜許多,它需要的組合部分更多,功能要求更專強。屬可以從建設過程明顯看出,桁架質量甚至超過了普通艙段。中國要建設的是一個相當于第三代空間站水平的天宮空間站,總大小在80-100噸級,有潛力擴展實驗艙成100+噸級,預計在2022年完成,壽命十年,亦可通過維護延期。
太空站是怎樣建設的
太空站又稱為“空間站”、“軌道站”或“航天站”,是可供多名宇航員巡航、長期工作和居住的載人航天器。在太空站運行期間,宇航員的替換和物資設備的補充可以由載人飛船或航天飛機運送,物資設備也可由無人航天器運送。1971年前蘇聯發射了世界上第一個太空站———“禮炮”1號,此后到1983年又發射“禮炮”2—7號。1986年前蘇聯又發射了更大的太空站“和平”號,目前仍在軌運行。美國1973年利用“阿波羅”登月計劃的剩余物資發射了“天空實驗室”太空站。
太空站在科學研究、國民經濟和軍事上都有重大價值。它的用途包括天文觀測、地球資源勘測、醫學和生物學研究、新工藝開發、大地測量、軍事偵察和技術試驗等。太空站還可以作為人類造訪火星等其它行星的跳板,并試驗載人行星際探索技術。
太空站分為單一式和組合式兩種。單一式太空站由運載火箭或航天飛機直接發射入軌;組合式太空站由若干枚火箭或航天飛機多次發射并組裝而成。太空站通常由對接艙、氣閘艙、軌道艙、生活艙、服務艙、專用設備艙和太陽電池翼等部分組成。對接艙一般有數個對接口,可同時停靠多艘載人飛船或其它飛行器。氣閘艙是航天員在軌道上出入太空站的通道。軌道艙是宇航員在軌道上的主要工作場所。生活艙是供宇航員進餐、睡眠和休息的地方。站內一般設有臥室、餐廳和衛生間等。服務艙內一般裝有推進系統、氣源和電源等設備,為整個太空站服務。專用設備艙是根據飛行任務而設置的安裝專用儀器的艙段,也可以是不密封的構架,用以安裝暴露于空間的探測雷達和天文望遠鏡等儀器設備。太陽電池翼通常裝在站體外側,為站上各儀器設備提供電源。2001年11月20日,俄羅斯的一枚“質子”號運載火箭在哈薩克斯坦境內的拜科努爾航天發射場起飛,成功地發射了“國際太空站”的第一個組件———“曙光”號艙。“國際太空站”計劃是1984年由美國總統里根提出的,原名“自由”號,由美國牽頭,現有16個國家參與建造,定于2004年投入使用。繼“曙光”號艙之后,美國去年12月4日又發射了“節點”1號艙,并同“曙光”號對接到一起。站上的各種設備將由俄羅斯火箭和美國航天飛機分45次運送到軌道上。“國際太空站”由重新設計的“自由”號和俄原準備建造的“和平”2號兩部分組成,兩部分的交接處就是已率先發射的“曙光”號艙。全站建成后重426噸,跨度為108.5米88.4米,將運行在高約400公里、與地球赤道呈51.6度夾角的一條軌道上。該站初期可乘3人,后期可增至6人。它的規模大大超過了“和平”號。
通過大型運載火箭把材料送上太空中預定的位置,人員(宇航員)通過航天飛機運載到太空,一般太空站的構件與構件之間的連接是通過電腦程序來實現的,人員起輔助作用。
人類并不滿足于在太空作短暫的旅游,為了開發太空,需要建立長期生活和工作的基地。于是,隨著航天技術的進步,在太空建立新居所的條件成熟了。
空間站是一種在近地軌道長時間運行,可供多名航天員在其中生活工作和巡訪的載人航天器。小型的空間站可一次發射完成,較大型的可分批發射組件,
在太空中組裝成為整體。在空間站中要有人能夠生活的一切設施,不再返回地球。
國際空間站結構復雜,規模大,由航天員居住艙、實驗艙、服務艙,對接過渡艙、桁架、太陽電池等部分組成,試用期一般為5~10年。
總質量約423噸、長108米、寬(含翼展)88米,運行軌道高度為397千米,載人艙內大氣壓與地表面相同,可載6人。建成后總質量將達438噸,長108米。結構與組成其結構特點是體積比較大,在軌道飛行時間較長,有多種功能,能開展的太空科研項目也多而廣。空間站的基本組成是以一個載人生活艙為主體,再加上有不同用途的艙段,如工作實驗艙、科學儀器艙等。空間站外部必須裝有太陽能電池板和對接 艙口,以保證站內電能供應和實現與其他航天器的對接。 特點空間站的特點之一是經濟性。例如,空間站在太空接納航天員進行實驗,可以使載人飛船成為只運送航天員的工具,從而簡化了其內部的結構和減輕其在太空飛行時所需要的物質。這樣既能降低其工程設計難度,又可減少航天費用。另外,空間站在運行時可載人,也可不載人,只要航天員啟動并調試后它可照常進行工作,定時檢查,到時就能取得成果。這樣能縮短航天員在太空的時間,減少許多消費,當空間站發生故障時可以在太空中維修、換件,延長航天器的壽命。增加使用期也能減少航天費用。因為空間站能長期(數個月或數年)的飛行,故保證了太空科研工作的連續性和深入性,這對研究的逐步深化和提高科研質量有重要作用。
在建立中國空間站的道路上 我們主要取得了哪些經驗?
宇宙空間的軍事競爭是現在世界各國都十分注重的地方,中國也不例外。而近日,我國在空間版站這一領域有了權巨大突破,邁出了關鍵一步。據《科技日報》報道稱,中國航天科技集團的六院801所于7月31日,對我國空間站實驗艙推進系統開展了首次試車,實驗取得了圓滿成功
這位朋友,你好,我們新中國的建立是很不容易的,我們是從半封版建半殖民地的國家慢慢的權發展了起來。我們打敗了國民黨的反動派,也打敗了很多的外來侵略者,比方說美國蘇聯當年都是很想侵略中國的,但是我們都給他打敗了。還有我覺得我們國家還進行了改革開放這種嘗試,這在世界上面啦都是沒有的,并且是很成功的,希望我的回答能給你一些幫助。
我們取得了很多的經驗 最多的是技術上面 獲得的
建立中國空間站的道路上,我國取得了很多經驗,第一個是要把各種嗯,數據一定要嚴密,而且呢嗯,對每一個數據呢,都要做到精準,必須的嗯,還就是呢,科技人員要有那種忘我的精神嗯,和自我奉獻和犧牲的精神
在這里中國空間站的道路上。我們要努力。
中國建立外太空空間站,需要做什么準備?
要有點完整性,科技性,謝謝~依中國現在的實力要建太空站是不可能的,太空站是一種在近地軌道長時間運行,可供專多名航天員巡屬訪、長期工作和生活的載人航天器。空間站分為單一式和組合式兩種。單一式空間站可由航天運載器一次發射入軌,組合式空間站則由航天運載器分批將組件送入軌道,在太空組裝而成。我國將于2010年—2011年底發射天宮一號目標飛行器,天宮一號的重量有8噸,類似于一個小型空間實驗站,在發射天宮一號之后的兩年中,我國將相繼發射神舟8、9、10號飛船,分別與天宮一號實現對接。 我國有望于2014年用“長征五號”把中國空間站送上太空,中國最終將建設一個基本型空間站。
1、空間站對接技術 2、太空行走
建立太空空間站,要儲備以下技術:1 空間站對接技術
2 太空行走
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