我国未来空间站的设计.doc

神舟九号载人交会对接任务胜利完成后, 2012 年8月神舟九号代表团分别访问了香港和澳门,在公开展览中展示了大量神舟九号任务的实物和图片,其中包括神舟九号飞船的返回舱和主降落伞、载人任务的太空服实物、太空活动的照片和太空拍摄的地球美景。过去的历史固然是辉煌的一页,但未来更待可期,我国载人航天工程未来将发射两个太空实验室,并在 2020 年左右建成可长期驻留的空间站。神舟九号代表团的展览图片中,也展出了未来空间站的想象图。虽然这个未来载人空间站还是一个核心舱外加两个实验舱的基础设计,但是在细节上有了不小的优化,反应了我国载人空间站在技术上的进步,这对我这样关注载人航天工程的航天爱好者来说,是很令人兴奋的。网友有限時間在澳门拍摄的清晰图片,可以看到和早期设计有了很大不同最主要是增加了两个巨大的太阳翼(以下我国空间站最新设计图片均为网友有限時間拍摄) 虽然载人航天工程总设计师王永志院士曾在论文中提到,我国载人空间站设计经历了“由小舱到大舱,由单舱到三舱”的演变,但是我国空间站的早期论证方案仍然藏在深宫人未知。如果看近年来公开的我国未来空间站的设计,完全可以看作是苏联和平号空间站的翻版,只不过对接的舱段更少而已,所以质量也更小。我国载人航天工程并不是没有创新,新的大型货运飞船更类似欧洲 ATV 飞船,提供了基于联盟飞船改进而来的进步货运飞船数倍的运输能力,不过这更多的属于配套飞船,空间站主体设计仍然酷似和平号。面对这样的设计,不仅很多外国航天爱好者,就是我这样的中国航天爱好者,都忍不住想要讽刺: 是不是时光倒流,怎么 2001 年坠落的和平号还在天上? 2011 年我国空间站的设计方案,由一个核心舱和两个实验舱组成,对接了一艘货运飞船和一艘载人的神舟飞船作为 921 载人航天工程的三步走计划的第三步,空间站项目是我国载人航天的重中之重。不同于苏联礼炮和钻石系列分不清屡战屡败还是屡败屡战的悲壮历史,也不同于美国从巨型的天空实验室到先进的自由号空间站的先进性,我国载人空间站项目既无法承受苏联人如此多的失败,也没有美国那么先进的技术。从发展计划上说,我国载人空间站要一步到位达到和平号空间站的水平,并为下一代载人航天器积累技术和运行经验,用我国航天人自己的话来说“中国空间站建设起点高、难度大”。自 2010 年9月 25 日中国空间站建设立项以来,我国航天部门组建了空间站团队,进行了大量论证研究,尽管总体设计上大力借鉴了和平号空间站的,但仍尽可能地体现中国特色和中国航天的自主创新。官方刊物的封面图以权威展示了我国空间站当时的设计, 2011 年中国载人航天工程网还开展了一次中国空间站征名活动,披露了空间站的部分信息。从官方图片看,我国空间站以一个带多对接口的核心舱为核心,对接实验舱和宇宙飞船构成了完整的空间站,而征名活动中具体说明了这个空间站的诸多技术指标。我国空间站基本舱段只有一个核心舱和两个实验舱,它们都是具备独立飞行能力的飞行器,发射质量也都在 20~22 吨,空间站总质量约为 66 吨,根据其他来源的报道,王永志总师曾提到这个空间站的实验载荷质量约 6~7 吨。我国未来载人空间站的规模要比苏联时代开始建设、俄罗斯时期最后完成的和平号空间站要小得多,俄罗斯的和平号空间站包括一个核心舱,还有量子一号和量子二号、晶体、光学和自然等 5个实验舱,总质量达到了约 130 吨,其中实验仪器质量约 吨,总的说来我国空间站完全可以说是半个和平号了。中国载人航天工程网上公布的我国未来载人空间站核心舱图片,可以看到它与和平号空间站核心舱极其相似我国空间站的具体设计与和平号空间站相当相似,我国空间站空间站核心舱包括节点舱、生活控制舱和资源舱 3个组成部分,其中节点舱是一个装有 5个对接口的圆形球体,用于对接空间站舱段和宇宙飞船;生活控制舱是航天员太空长期驻留期间太空生活的主要场所,同时也是对空间站进行控制和管理的中心,资源舱则主要为航天员生活和工作提供包括能源电力、姿轨控、环境控制与生命保障等在内的各种支持。这种设计与俄罗斯和平号空间站的核心舱如出一辙,和平号的核心舱代号 DOS-7 ,质量 吨、长度 米最大直径 米,内部增压空间约 90 立方米,同样基本分为这 3个组成部分,甚至同样携带 3个太阳翼,在外形上极其相似。考虑到在航天领域我国与俄罗斯进行了大量的技术交流和引进,我国空间站核心舱完全可以说是和平号核心舱 DOS-7 的翻版,当然如果觉得和平号太过老旧,说是模仿了国际空间站上 DOS-8 星辰号,也说得过去。和平号空间站曾饱受电力供应不足的困扰,这既有和平号供电系统设计老旧使用松散供电系统的原因,也有和平号作为典型的多舱式空间站,各个舱段太阳翼尺寸不足而且存在互相遮挡的因素。和平号空间站核心舱 3个太阳翼