神舟十一號(hào)載人飛船把中國(guó)航天推到了一個(gè)新的歷史最高點(diǎn),這是中國(guó)邁出建設(shè)空間實(shí)驗(yàn)室的重要一步。如果神舟十號(hào)任務(wù)中對(duì)接的天宮一號(hào)仍然是以測(cè)試性質(zhì)為主,那么神舟十一號(hào)任務(wù)可以說是駕輕就熟了。不論是神舟飛船與長(zhǎng)征二號(hào)F遙11運(yùn)載火箭的磨合,還是神舟飛船與天宮目標(biāo)飛行器的對(duì)接,中國(guó)航天已經(jīng)能夠熟練掌握這些技術(shù)。

  從載人航天三步走計(jì)劃來看,第一步神七已經(jīng)實(shí)現(xiàn)艙外行走,第二步神八無人對(duì)接成功,第三步神九手控對(duì)接也實(shí)現(xiàn)了,這些技術(shù)沉淀已經(jīng)開始轉(zhuǎn)化,為中國(guó)建造空間實(shí)驗(yàn)室服務(wù)。
  想當(dāng)初中國(guó)在上世紀(jì)90年代希望加入美俄主導(dǎo)的國(guó)際空間站計(jì)劃,卻被拒絕。其實(shí)想想也很簡(jiǎn)單,美俄擁有世界上最強(qiáng)的航天技術(shù),那個(gè)時(shí)期的中國(guó)航天與美俄差距太大。而且國(guó)際空間站的建設(shè)中以美國(guó)主導(dǎo),俄羅斯提供部分技術(shù)支持,比如空間站的頭幾個(gè)艙室由俄羅斯火箭發(fā)射,之后全部交給美國(guó)的航天飛機(jī)了,發(fā)射一次都是數(shù)億美元投入,比聯(lián)盟號(hào)火箭貴得多。其他配角國(guó)家和地區(qū),如日本、加拿大、巴西、歐洲等提供個(gè)別艙室、機(jī)械臂之類的東西。
  既然被拒絕,那么就只能自己玩了,回到1992年的載人航天三步走戰(zhàn)略上,二十多年過去了,中國(guó)也具備了建設(shè)空間站的技術(shù)。

比俄羅斯聯(lián)盟飛船先進(jìn)
  建設(shè)空間站要解決的第一個(gè)問題就是如何把航天員送到軌道上,這就需要穩(wěn)定的運(yùn)載火箭和載人飛船。從神舟1號(hào)起,長(zhǎng)2F運(yùn)載火箭一直表現(xiàn)穩(wěn)定,展現(xiàn)出極強(qiáng)的系統(tǒng)可靠性,為載人航天奠定了基礎(chǔ)。
  從外觀上看,神舟飛船與俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船接近,也是由推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙組成,但內(nèi)部空間比聯(lián)盟號(hào)更大,航天員工作和生活環(huán)境更加舒適。不論是總長(zhǎng)、直徑、太陽能電池板打開翼展以及總質(zhì)量,它都比俄羅斯聯(lián)盟飛船要高一些,或者說大了一圈。
  從功能上看,神舟飛船的軌道艙也有太陽能電池板和推進(jìn)系統(tǒng),具備更強(qiáng)的軌道行動(dòng)能力,可以在任務(wù)結(jié)束后繼續(xù)在軌停留半年以上,擴(kuò)大子任務(wù)范圍。
  到了神舟十一號(hào)飛船時(shí)期,有了之前5艘無人飛船和5艘載人飛船的成功經(jīng)驗(yàn),中國(guó)航天已經(jīng)轉(zhuǎn)型進(jìn)入空間站建設(shè)階段,不再是單純?yōu)榱藴y(cè)試載人飛船和天宮目標(biāo)飛行器而執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。


先定一個(gè)小目標(biāo):100噸實(shí)驗(yàn)室
  對(duì)于中國(guó)航天事業(yè)而言,近期的小目標(biāo)當(dāng)然是建設(shè)一個(gè)100噸級(jí)的空間實(shí)驗(yàn)室,或者說是空間站。神舟十一號(hào)任務(wù)是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),天宮二號(hào)對(duì)航天員的支持能力已經(jīng)提升到雙人30天,接近美國(guó)宇航局天空實(shí)驗(yàn)室2號(hào)的狀態(tài)。
  美國(guó)宇航局在1973年發(fā)射的天空實(shí)驗(yàn)室2號(hào)實(shí)現(xiàn)了三名宇航員在軌支持28天的總時(shí)長(zhǎng),天空實(shí)驗(yàn)室3號(hào)已經(jīng)能夠延長(zhǎng)一個(gè)月以上。長(zhǎng)時(shí)間在軌支持能夠進(jìn)行更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn),其中就包括研究人體長(zhǎng)時(shí)間暴露在微重力環(huán)境中所受到的影響。
  當(dāng)然,中國(guó)航天最終的目標(biāo)是建立一座軌道空間站,由一個(gè)核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙構(gòu)成。每個(gè)20多噸的重量需要長(zhǎng)五運(yùn)載火箭才能發(fā)射,因此空間站要在2020年進(jìn)入組建狀態(tài),還需要長(zhǎng)五運(yùn)載火箭的按時(shí)支持,不然20噸的載荷目前沒有一款火箭能夠勝任。三個(gè)核心結(jié)構(gòu)大約60噸,對(duì)接兩艘載人飛船和一艘貨運(yùn)飛船之后,系統(tǒng)總質(zhì)量接近100噸。如果要有一個(gè)直觀的量化參照,美國(guó)航天飛機(jī)軌道器的質(zhì)量大約就是100噸左右,和平號(hào)空間站質(zhì)量大約在130噸,國(guó)際空間站大約為400噸。

警惕美國(guó)私企的崛起
  可以說,神舟載人飛船已經(jīng)把中國(guó)與世界拉近了不少距離,想想我們?cè)谏鲜兰o(jì)90年代的航天是什么水平,被美國(guó)拒絕后硬是努力了近二十年才有今天的局面。這不是僅有的自力更生才有果實(shí)的案例嗎。諸如2005年左右被歐盟爽約排擠出伽利略系統(tǒng),結(jié)果花了近十年時(shí)間建成北斗導(dǎo)航也是一個(gè)經(jīng)典事實(shí)。
  過去二十年我們實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)形成龐大的航天產(chǎn)業(yè),追趕上世界先進(jìn)航天水平,而且2024年還有望成為世界上唯一一個(gè)運(yùn)營(yíng)空間站的國(guó)家。但是一個(gè)新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手又出現(xiàn)了,這就是不得不說的私人航天企業(yè)。

  從某種意義上說,上世紀(jì)90年代我們受到了排擠迫使我們自力更生,但到2010年代國(guó)際化和互聯(lián)網(wǎng)普及后,已經(jīng)沒有信息上的不對(duì)稱,以私人航天企業(yè)為首的新生代開始用雄厚的技術(shù)積累試圖再次拉開與中國(guó)的差距。比如SpaceX、藍(lán)色起源、內(nèi)華達(dá)山脈這樣的公司通過購買NASA的專利技術(shù)、轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù),短時(shí)間內(nèi)積累龐大的航天技術(shù)資本。2024年之后國(guó)際空間站很可能會(huì)退役,但并不代表那些私企不會(huì)發(fā)射空間站,Biglow公司的充氣式空間站已經(jīng)在國(guó)際空間站上進(jìn)行測(cè)試,這家公司還準(zhǔn)備開太空旅館。SpaceX就更不用說了,要和NASA比誰先登陸火星,直接甩開地球。

  面對(duì)西方私人航天企業(yè)的崛起,他們具備的航天技術(shù)不亞于一個(gè)國(guó)家數(shù)十年的積累,站在巨人的肩膀上就是好辦事。就像SpaceX的獵鷹9號(hào)FT運(yùn)載火箭,近地軌道能力已經(jīng)達(dá)到22噸,與長(zhǎng)五相當(dāng)。重型獵鷹運(yùn)載能力更是達(dá)到54噸,藍(lán)色起源的New Glenn運(yùn)載火箭直逼土星五號(hào)。中國(guó)航天在未來10年的勁敵已經(jīng)出現(xiàn),只有不斷研發(fā)新技術(shù),超越自己才能有立足之地。

中國(guó)航天小目標(biāo):100噸軌道實(shí)驗(yàn)室

圖文簡(jiǎn)介

神舟十一號(hào)載人飛船把中國(guó)航天推到了一個(gè)新的歷史最高點(diǎn),這是中國(guó)邁出建......