我國花費巨資打造的中國第一個空間站“天宮空間站”現在如何了?

胡俊


正處在最後階段,明年準備上天!

2024年,在役的國際空間站將退役,而按已公佈的計劃,中國到2020年將建成自己的空間站,即天宮空間站。也就是說,2024年之後,中國國際空間站將成為在軌的唯一空間站。

天宮空間站因為後發優勢,比現在的國際空間站要現代化,重量可能超過100噸,可以滿足3人常駐。

在今年的珠海航展上,天宮空間站的核心艙曾做過展示:

空間站核心艙、實驗艙I和實驗艙II三艙組合體質量約66噸,額定乘員 3人,乘員輪換期間短期可達6人。

國際空間站是個絕對賠本的事兒,以國際空間站為例,它每年的維護成本可能會達到30億至40億美元,按照現在匯率計算,即便不計入發射和研製成本,一年要花費200-300億人民幣。而且,空間只賠錢很難賺錢,美國人想把國際空間站賣給私人企業,結果每一家企業願意接手,可見其虧損的厲害。

所以,空間站這個東西,歸根到底只有大國才玩得起!!

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科學重口味


中國空間站計劃也分“三步走”,如下:

第一步:2008年9月,“神七”升空,實現航天員太空行走;

第二步:2010年左右,“神八”、“神九”將發射飛行器,實現無人對接。從2010年開始到2015年,中國計劃發射2到3個空間實驗室到太空,將有多艘飛船與之對接。

第三步:2010年左右,“神十”實現有人對接,然後組建有人空間站。2020年前後,中國將發射空間站核心艙和科學實驗艙,開始建造空間站。

中國空間站為一個空間實驗室系統。該計劃預計於2010年至2015年間進行。其組成過程中將先發射無人空間實驗室,而後再用運載火箭將載人飛船送入太空,與停留在軌道上的實驗室交會對接,航天員從飛船的附加段進入空間實驗室,開展工作。 航天員的生活必需品和工作所需的材料、設備均由飛船運送,載人飛船停靠在實驗室外邊,作為應急救生飛船。如果實驗室發生故障,可隨時載航天員返回地面,航天員工作完成後,乘飛船返回。我國載人空間站工程分為空間實驗室和空間站兩個階段實施。2016年前,研製併發射空間實驗室,突破和掌握航天員中期駐留等空間站關鍵技術,開展一定規模的空間應用;2020年前後,研製併發射核心艙和實驗艙,在軌組裝成載人空間站,突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營技術、近地空間長期載人飛行技術並開展較大規模的空間應用。

正式定名

2013年10月31日,中國載人航天工程辦公室對外正式發佈中國載人航天工程標識及中國載人空間站、貨運飛船名稱,載人空間站命名為“天宮”,貨運飛船命名為“天舟”。

中國載人空間站整體名稱及各艙段和貨運飛船共5個名稱具體如下:載人空間站命名為“天宮”,代號“TG”;核心艙命名為“天和”,代號“TH”;實驗艙Ⅰ命名為“問天”,代號“WT”;實驗艙Ⅱ命名為“巡天”,代號“XT”;貨運飛船命名為“天舟”,代號“TZ”。

新發布的中國載人航天工程標識主造型既像一個漢語書法的“中”字,又類似空間站的基本形態,尾部的書法筆觸似騰空而起的火箭,充滿中國元素和航天特色,結構優美、寓意深刻。同時,命名中國載人空間站整體名稱及各艙段和貨運飛船等5個名稱,既注重了單個名稱的內涵,又強調了保持全套名稱的系統性、協調性和互補性。

中國載人航天工程辦公室負責人稱,自發布之日起,中國載人航天工程啟用新的標識,載人空間站及貨運飛船有關文件及宣傳文稿一律使用新的規範名稱和代號。

歷史成果

2018年8月30日,中國航天科技集團有限公司召開成立以來的第七次工作會。會上公開的信息顯示,黨的十八大以來,航天科技集團共實施113次宇航發射任務,將219顆航天器送入太空。未來3年,航天科技集團將著力實施包括全面開展載人空間站建設等在內的多個國家科技重大專項任務。


跪射俑


我國花費巨資打造的中國第一個空間站“天宮空間站”現在如何了?

其實要告訴您還沒上天,您會覺得意外嗎?當然我國計劃是在2022年發射第一個核心節點艙,所以說到現在還沒上天,一點都意外!但沒上天並不表示我們什麼都沒做,相反,關於天宮空間站的計劃正在緊鑼密鼓的展開!

上圖是天河核心節點艙的裝配外觀示意圖,為什麼成為核心節點艙?因為以我們的航天技術而言,還不能發射非圓柱形的艙室(否則可用體積將大大縮減),並且只能分成多次發射,因此節點艙會保留很多對接通道!

未來短期的規劃,上圖已經標註出了核心艙室的位置,途中對接艙段的特徵也非常容易區分,就不再多費口舌了!

天宮空間站的未來規劃總重為60噸,飛行高度和國際空間站類似,也在400-450千米的軌道上運行!關於載人空間站的軌道高度有一個比較有意思的選擇過程:

1、如果低於300千米,那麼補給飛船將會節省大量燃料,因為軌道高度比較低,但此處稀薄大氣阻力很大,維持軌道的燃料將超過400KM軌道的數倍

2、如果將軌道定得更高,儘管軌道維持會節省大量燃料,但補給飛船成本將會大幅上升。

因此400多千米的軌道是一個妥協的結果,當然載人空間站不能過高的原因是高軌將會經過範艾倫輻射帶,即:地磁場捕獲的太陽高能帶電粒子帶(一般是幾MeV的高能電子和幾百MeV的質子)!一般的航天器都儘量避免穿過這個輻射帶,如果軌道要求,那麼需要做專門的防護措施!

和國際空間站的站長110米,寬88米,超過400噸總質量相比,天宮空間站明顯比較務實,當然也是為未來的運行總成本考慮,畢竟國際空間站高企的建造和維護成本有點讓參與國騎虎難下,航天口的投資回報率需要一個週期,有很多甚至是基礎科學投資,屬於肉包子打狗的那種,資金充裕時期可以考慮,一旦收緊開支,那麼這種看起來高大上卻虛無縹緲的投資命運是可想而知的!

天河號核心艙已經於2018年底完成製造與組裝,它的載具長征五號乙也走出了發射失利帶來的影響,因此核心艙將於2019年年底前往海南文昌發射中心進行任務合練,準備於2022年發射升空!

航天是長期高投入的一個行業,但它代表人類的未來,從這一點絕大部分國家都有一致的意見,對於星辰大海中華民族總會不遺餘力,但剛剛起步,隨著天宮一號和二號的成功,給了我們無比的信心,還需要時日,請各位耐心等待!


星辰大海路上的種花家


人類文明的未來在太空,因此近地空間的開發和利用程度將是衡量未來各大國實力的重要因素,而想要開發近地空間就必須在近地軌道常駐,因此空間站就成了必不可少的工具。

上個世紀90年代的國際空間站現在還在近地軌道上繞地球旋轉著,不過幾十年來國際空間站也已經老化馬上就要報廢了,最早到2024年國際空間站就會退役然後墜入大洋深處。

  我國花費巨資打造的中國第一個空間站“天宮空間站”現在如何了?

    

  眾所周知,空間站的建設是一個系統工程,包括了載人空間站、核心艙、實驗艙以及貨運飛船等幾個部分。從現有的資料來看,我國自主設計和製造的空間站於2022年前後投入運轉,載人空間站整體名稱及各艙段和貨運飛船共5個名稱,其中載人空間站命名為“天宮”,核心艙命名為“天和”,實驗艙Ⅰ命名為“問天”,實驗艙Ⅱ命名為“巡天”,貨運飛船命名為“天舟”。

  

“天宮空間站”總質量約為90噸,地球軌道高度為400公里,屬於低地軌道常駐大型空間站,設計壽命為10年,可滿足3人留駐。目前,以美國、俄羅斯為首,包括了加拿大、日本、巴西和歐空局等共16個國家和參與研製國際空間站預計將於2024年左右退役,屆時我國的“天宮空間站”將是唯一一個且又是唯一由我國自行掌控的空間站。

國際空間站是個絕對賠本的事兒,以國際空間站為例,它每年的維護成本可能會達到30億至40億美元,按照現在匯率計算,即便不計入發射和研製成本,一年要花費200-300億人民幣。而且,空間只賠錢很難賺錢,美國人想把國際空間站賣給私人企業,結果每一家企業願意接手,可見其虧損的厲害。

此前有媒體質疑中國為什麼要耗費大量人力物力財力去研製空間站,專家稱如果別的國家研製成功的話,他們為了技術獨佔絕對不會邀請你,如果沒有自己的技術,那將始終落後於別人,一味地去依賴別人等到那時候就一切晚了。中國在這個項目上早在1992年就開啟了,原定計劃在2022年正式交付使用,這一偉大工程從開工到結束總共需要耗費近30年的時間,需要投入大量的時間和精力,當然也少不了資金的支持。中國為了完成這個艱鉅的任務,為的是中國人要擁有自己的空間站,不再跟著別人後面走。

既然別的國家不願和我們合作,進行技術上的交流,那麼我們就自已弄,而且成功就在眼前,據負責人預計將在2018年發射核心艙,中國未來的空間站,將在400公里高度的太空軌道上運行,這是一個重量超過90噸的太空龐然大物,據設計師稱經常進駐的宇航員起碼得有3人,一旦國際空間站退役,那麼它的地位將是舉足輕重,也將成為全球唯一太空之家。

很多人可能都不明白空間站真正作用,通俗的來說,就是太空上的實驗室。因為太空的環境和地球不同,那裡有特殊的環境,在地球上不能完成的科研項目,在那裡可以尋找到很多方法進行下去,所以說對科學研究來說具有非凡的意義。一旦中國的空間試驗站投入使用,那一些西方國家的先進技術對於中國來說也將不再是什麼稀奇之物。

據媒體評論稱,在以後的太空領域中,試驗成品多的國家,優勢自然也就更大,在未來的國際平臺也將更有話語權。為此中國的科研人員不分晝夜的工作著,為的是加快試驗進度,希望在最短的時間內,為祖國的美好將來做出最大的努力。美軍空軍官員表示中國的空間站一旦投入使用,那麼中國隨之也將具備更好的試驗條件,從而研發出一些前所未有的具有創新意義的科研產品,中國的科技或將實現歷史性的跨越!


鐵桿軍迷


中國第一個空間站“天宮空間站”是一個在軌組裝的空間實驗室系統。2014年9月10日,楊利偉稱,將在2022年前後完成中國空間站的建造。建造計劃於2020年至2025年間進行。空間站軌道高度為400~450公里傾角42~43度,設計壽命為10年,長期駐留3人,總重量可達90噸,以進行較大規模的空間應用。

天宮空間站


這是由中國政府於1992年9月21日決定實施載人航天工程三步走的發展戰略開始的。首先發射具備試驗性載人飛船工程,開展空間實驗;其次發射空間實驗室,突破載人飛船和空間飛行器的交會對接技術,進行短期空間實驗;最後建造成載人空間站,進行多人、長期進行實驗的空間站。

按照計劃2011年9月天宮一號空間實驗室成功發射升空,並於11月於神州八號實現無人對接。經多次成功測試後於2016年3月天宮一號目標飛行器正式終止數據服務,完成了歷史使命。隨後2016年9月天宮二號空間實驗室成功發射升空,並多次對接進行空間實驗。如果天宮二號空間實驗室的任務能夠取代計劃中的天宮三號任務,將直接發射空間站的核心艙,開始建造“天宮空間站”。

天宮一號與神舟十號成功實現自動交會對接


中國第一個空間站(“天宮”,代號“TG”)包括五個模塊:

核心艙“天和”,代號“TH”;

實驗艙I“問天”,代號“WT”;

實驗艙II“巡天”,代號“XT”;

載人飛船“神舟”, 代號“SZ”;

貨運飛船“天舟”,代號“TZ”。

這五個模塊,各飛行器既有獨立的飛行能力,又可以與核心艙組合成多種形態的空間組合體,在核心艙統一調度下協同工作,完成空間站承擔的各項任務。

天舟一號與天宮二號順利完成首次自動交會對接


通過多年的經驗積累,我國載人航天事業更加成熟,更加開放。並且歡迎各國積極申請加入中國空間站進行國際合作。2019年6月12日,聯合國外空司第62屆會議期間,中國載人航天工程辦公室與聯合國外空司聯合對外公佈:來自瑞士、波蘭、德國、意大利等17個國家的首批9個項目,將利用中國空間站開展空間科學應用研究。這標誌著真正的太空國際合邁入新的階段!

中國空間站向世界開放,展現了中國航天越來越自信,越來越強大,是促進人類和平利用太空的一次生動實踐。中國空間站不僅屬於中國,也屬於全世界!

天宮艙內



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按照我國載人航天的三步走戰略,現階段已經進入第三步,那就是自主建造空間站。那麼,建造空間站有什麼意義呢?我國的空間站會在什麼時候投入使用呢?

載人飛船可以把航天員送入太空中,但由於飛船空間和物資有限,航天員在飛船上停留的時間不會很長,一般只有一個月前後。而如果能夠在太空中建造空間更大的空間站,航天員可以長期在太空中生活和工作,這有助於研究太空環境對人體所造成的長期影響,並且還能開展一些長期的科學實驗,以為未來更加遙遠的太空旅行打下基礎。

在2011年,我國發射了第一個空間實驗室——天宮一號。期間,我國完成了首次自動交會對接任務,這為後續的空間站建造奠定重要的基礎。

在2016年,我國順利發射了天宮二號空間實驗室。此次任務不但進一步驗證了交會對接技術,並且還進行了一系列的新試驗,例如,測量宇宙中的伽馬射線暴,與貨運飛船對接並且進行燃料加註。期間,神舟十一號的航天員入駐過天宮二號。

迄今為止,天宮二號還在軌正常運行,其軌道高度約為380公里。當天宮二號過境時,我們可以通過肉眼直接看到它,當然是一個星點。

按照計劃,在天宮二號之後,我國將於2020年前後正式在軌開建空間站,規模可達60噸,可供三名航天員長期駐留。在2022年前後,我國的空間站將會建成,為此需要13次的發射任務。

我國空間站被稱為“天宮”,它由三部分組成,分別是核心艙——天和號,以及兩個實驗艙——問天號和夢天號。按照設計,我國的空間站可以服役至少10年。

到了2024年,如果沒有進一步的資金投入,國際空間站將會面臨退役。到了那時,中國空間站已經建成,它有可能成為唯一在軌的空間站。


火星一號


中國載人航天工程辦公室近幾天宣佈,根據計劃安排,天宮二號空間實驗室已完成全部拓展試驗,計劃於北京時間2019年7月19日擇機受控離軌並再入大氣層,少量殘骸將落入南太平洋預定安全海域(西經160度~90度、南緯30度~45度),也就是在著名的尼莫點附近。

神秘的“航天器墓地”

在拉丁語中,“尼莫”(nemo)也意味著“沒有人”(no man) ——這很好地概括了尼莫點的特點。

尼莫點的位置為西經123度23.6分,南緯48度52.6分。這點是地球表面距離陸地最偏遠的地點,最近的陸塊與當地相隔2688公里之遙,並孤離於陸域、船舶航線及洋流之外。至於離此處最近的有人類活動的地方,那是距地球表面400千米高空中的空間站。

△ 尼莫點

也正因為尼莫點的與世隔絕,許多國家把航天器的殘骸墜落於此處附近,以避免不必要的環境汙染與事故。這裡安息著近300個航天器的“遺體”,其中還包括禮炮號空間站、和平號空間站,是名副其實的“航天器墓地”。

△ 前蘇聯時期和平號空間站

2018年4月2日8時15分左右,遨遊太空6年多的“天宮一號”,在中國航天人預測的時間範圍內再入大氣層,化作流星,歸隱中心點位於西經163.1度、南緯14.6度的南太平洋。

天宮二號空間實驗室是在“天宮一號”備份目標飛行器基礎上改進研製而成,天宮二號空間實驗室於2016年9月15日發射入軌,設計在軌壽命2年,截至目前,已在軌飛行超過1000天,平臺及載荷功能正常、狀態良好,受控再入大氣層各項準備工作正在按預定計劃紮實穩步推進。

為何沒有“天宮三號”

英國知名雜誌曾經指出,“天宮二號”的成功發射和穩定運行,意味著中國向建立空間站邁進一大步,將成為國際空間站領域的重要一員。如今,中國在空間科學領域的發展非常迅速,中國正在變成全球科研人員測試空間科學理論的“激動人心之地”。

那“天宮二號”之後為何不再發射“天宮三號”呢?在這其中還有一些“小插曲”。原來,最初的規劃是要發射“天宮二號”和“天宮三號”兩個空間實驗室。“天宮三號”原計劃驗證再生生保關鍵技術、航天員中期在軌駐留、飛行器長期在軌自主飛行和貨運飛船在軌試驗等技術,並開展部分空間科學和航天醫學試驗。

後來經過可行性研究,將天宮二號和天宮三號的任務合併到一起完成。“天宮二號”總設計師朱樅鵬表示,“不再開發‘天宮三號’,中國將直接進入空間站時代。”

△ 去年11月,中國空間站核心艙將首次公開亮相

據悉,中國空間站命名為“天宮”,具有鮮明的中國特色和時代特徵,總體方案優化,通過交會對接和轉位組裝構成空間站本體。其中包括“天和”核心艙,“問天”實驗艙I和“夢天”實驗艙II,每個艙段規模20噸級。空間站在軌運行期間,由“神舟”載人飛船提供乘員運輸,由“天舟”貨運飛船提供補給支持。空間站設計壽命10年,可根據需要,通過維護維修進一步延長壽命。額定乘員3人,乘組輪換期間,短期可達6人。

中國成就讓美國“嫉妒”

據俄羅斯衛星網7月11日報道,美國國家航空航天局(NASA)副局長威廉∙格斯登美爾(William Gerstenmaier)在眾議院聽證會上表示,不希望中國空間站出現在環地軌道上時那裡沒有美國的空間站。

格斯登美爾在眾議院科學、航天與技術委員會聽證會上指出,“我們不應當什麼都沒有,美國在環地低軌道不應當沒有設施(空間站),而只有中國有。”

格斯登美爾稱,美國應當避免軌道存在出現空白,特別是當中國軌道空間站的一部分2019年或者2020年就可能進入軌道的情況下更應當保持美國在軌道的存在。


快樂的小小酥



明眼人都能看出來人類文明的未來在太空,因此近地空間的開發和利用程度將是衡量未來各大國實力的重要因素,而想要開發近地空間就必須在近地軌道常駐,因此空間站就成了必不可少的工具。

上個世紀90年代的國際空間站現在還在近地軌道上繞地球旋轉著,不過幾十年來國際空間站也已經老化馬上就要報廢了,最早到2024年國際空間站就會退役然後墜入大洋深處。

我國自主研發設計製造的“天宮”空間站預計2020年發射升空,珠海航展期間曾展出過空間站的各個艙室,一切順利的話只要在2020年全部組裝到一起就行了,到時候我國就能擁有自己的空間站了。

和目前的國際空間站相比我國的空間站比較小,常駐3人換乘期間6人,主要任務是進行各種各樣的科學實驗以及空間實驗,重量90噸的它會常年呆在400公里之上的近地軌道上,儘管預計壽命是10年但是根據以往經驗來看很有可能超期服役。

美國目前準備在月球上建立一個永久性的居留基地,NASA甚至準備在2022年建造月球空間站,在可以預見未來各國之間的角力會從地球逐漸延伸到太空中。


宇宙探索未解之迷


我國花費巨資打造的中國第一個空間站“天宮空間站”現在如何了?

在回答這個問題之前,我們先來了解一下我瞭解到的一件比較震撼的事,就在今天中午12時06分,我國在黃海海域(東經121.19度、北緯34.90度)使用長征十一號運載火箭成功完成了“一箭七星”海上發射技術實驗。

這是我國首次在海上進行航天發射,填補了我國運載火箭海上發射的空白,為我國快速進入太空提供了新的發射方式。另據瞭解,此次的發射平臺是由萬噸油輪改造而成,具有機動靈活,視野開闊有利於簡化測控和追蹤等,並且能夠有效降低火箭綜合發射成本。

再回到題主關心的“天宮空間站”,其實這個在未發射之前很多信息是保密的,不可能有詳細的介紹,因此不要過於追問,我也不會講的太具體。

眾所周知,空間站的建設是一個系統工程,包括了載人空間站、核心艙、實驗艙以及貨運飛船等幾個部分。從現有的資料來看,我國自主設計和製造的空間站於2022年前後投入運轉,載人空間站整體名稱及各艙段和貨運飛船共5個名稱,其中載人空間站命名為“天宮”,核心艙命名為“天和”,實驗艙Ⅰ命名為“問天”,實驗艙Ⅱ命名為“巡天”,貨運飛船命名為“天舟”。

“天宮空間站”總質量約為90噸,地球軌道高度為400公里,屬於低地軌道常駐大型空間站,設計壽命為10年,可滿足3人留駐。

目前,以美國、俄羅斯為首,包括了加拿大、日本、巴西和歐空局等共16個國家和參與研製國際空間站預計將於2024年左右退役,屆時我國的“天宮空間站”將是唯一一個且又是唯一由我國自行掌控的空間站。

我國的載人航天工程始於1992年9月21日,命名為“921工程”,確定了三步走的發展戰略,目前正在進行第二步並逐步轉向第三步,在短短的27年間取得了一系列重大成就,為我國的航天科技工作者點贊!


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