世界空间站的现状和未来发展

作者：周炳红

吴冰（中国空间技术研究院高级工程师）

我们说空间站，其实是相比于人造卫星等其它飞行器的，特点之一是它是一个很大的站，重量达几十吨甚至几百吨，卫星、飞船、探测器一般都在10吨以下。由于很大，价值很高，所以就长期运行。第二个特点就是有人长期照料。

空间站造价很高，目的是为了充分利用轨道空间的特殊环境优势，发挥空间站站得高、望得远的位置优势、空间大的体积优势、长期微重力特殊的力学环境优势，利用空间站外表高真空、宇宙辐射的特点。目前主要是开展科学研究，未来也会开展太空旅游、太空商业开发等活动。

随着梦天号科学舱发射成功，标志着我国天宫空间站全面建成。中国空间站由一个核心舱加两个科学实验舱构成，三个舱段的重量和大小基本相同，构成一个T字。共有13个科学实验柜，将开展超过1000项空间科学实验研究。

国际空间站第一个特点，顾名思义它是国际的，技术上核心推进舱由俄罗斯提供，为国际空间站提供轨道高度维持，需要的推进剂补加技术也是俄罗斯的。科学实验舱则主要是美国、欧盟、日本和俄罗斯拥有。第二个特点是大，接近一个足球场的面积，重量超过400吨。第三个特点是结构上是桁架式的，它有一个特别大的桁架，光这个桁架的总重量就超过100吨，大于我们国家整个空间站的重量。所以国际空间站从重量利用率上，就相对较低。第四个特点是时间长，建设时间超过10年，已经使用了10年，目前计划使用到2030年。以前网上很多说法，说中国空间站建成时，会成为世界上唯一的空间站，是不对的。

俄罗斯最近公开透露，计划独立建设一个新的空间站。外表看起来和我们的天宫空间站还挺像，也是结点模块组装式的。最大的特点是其空间站的轨道倾角大不相同，轨道倾角为97度，也就是90度附近。而我国空间站的轨道倾角是41.5度，国际空间站的轨道倾角是51.6度，这意味着什么呢？也就是天宫空间站和国际空间站，在地球上的高纬度地区是不可见的，而俄罗斯大部分地区纬度高于50度。所以俄罗斯计划中的空间站选择大倾角的太阳同步轨道。

美国在重返月球的计划中，将建设月球轨道空间站。这个空间站的特点主要是位置不一样，位于环绕月球的轨道上，方便宇航员登陆月球。

目前的空间站，主要是进行政府支持的科学研究活动。未来商业空间站的第一个特点是更加兼容多种客服的需求，可以供政府部门使用，也可以为工业和商业部门，还可以为私人提供服务。比如太空制造、太空工厂，生产高价值的药物，特殊的材料等。同时，它们也在考虑开发人工重力技术。人工重力有望让人类在太空生活更舒适，便于开发太空旅游商业服务，甚至建设太空旅馆。

但是，也要看到商业空间站发展的困难。美国的毕格罗公司，2016年就在国际空间站上搭载了可展开、充气式的太空舱，也有雄心勃勃的商业空间站计划，目前遇到资金困难，终止了公司运营。

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