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天宮空間站與國際空間站尺寸
天宮空間站與國際空間站尺寸
更新时间:2024-05-03 13:32:47
開頭

随着夢天實驗艙的發射,中國空間站T字型結構已經初具規模,但此時卻有一種對比聲音不胫而走。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)1

乍看下,國際空間站那麼大,咱們天宮空間站咋這麼小,是不是我們技不如人?

那麼事實真的如此嗎?或者說基于什麼樣的原因,我們才這樣設計的?

空間站對比

國際空間站是由美俄兩國主導,總共16個國家共同建造、運行和使用,是有史以來規模最大、耗時最長且涉及國家最多的空間國際合作項目。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)2

自1998年正式建站以來,經過十多年的建設,于2010年完成建造任務,并轉入全面使用階段。

時至今日,國際空間站已經成長為一個寬109米、長73米、高20米、重達419噸、内部容積916立方米的空間巨無霸,相當于一棟七層樓高的小型體育場。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)3

其内部分為俄羅斯部分、美國部分、歐洲部分、日本部分等,分别有着不同功能的控制系統和實驗室組成,可供6至7名航天員在軌長期工作。

而我們中國的天宮空間站則是完全獨立自主,且在兩年内建造完成的,主要包括天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙三個艙段組成,設計總質量為180噸。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)4

雖然噸位上跟國際空間站相差很大,但如果仔細觀察國際空間站的話,就會發現它其實是屬于積木式加桁架式的結構,光是上面的桁架,就已經占據了很大的體積和質量。

之所以放這麼多桁架,也是有原因的。

國際空間站在建設的時候,是由美俄兩國主導的,但由于這兩國家在航天标準上的不同,就導緻了空間站在組合後,有一定的冗餘部分存在,比如每個艙室都要自帶太陽能電池闆。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)5

但這樣一來,如何放置電池闆,就變成一件比較頭疼的事情。

于是工程師們就一合計,幹脆啊,咱們搞出十字形的構造,上面布滿桁架,讓儀器和太陽能闆能夠在這裡鋪開,以獲得充足的能源供應。

桁架是什麼東西呢?

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)6

簡單來說就是個鋼架子,有足夠的強度可以延伸很長,組裝簡單,由于不住人,不需要密閉、供電供氧等複雜設施,可以用來當延長杆和貨架用。

聽起來是不錯,但這種構造有個很大的問題,就是所有的實驗艙都是圍繞這個桁架來布置,如果桁架老化,那整個空間站就廢了!

但沒辦法,隻能硬着頭皮上!于是就形成了如今國際空間站看起來非常龐大的局面。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)7

說白了,就是因為它的太陽能、散熱技術比較落後,畢竟三四十年前的技術了,所以才需要大量的太陽能電池闆來給空間站供電。

而中國的空間站就先進多了,類似于拼接,前面發射的到了老化階段就可以剪除掉,後面的代替前面的繼續使用!

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)8

因此在布局上也要合理得多,去掉了原本國際空間站那些冗餘的部分,重要自然減輕了不少。

中國優勢

而且随着航天技術的不斷發展,如今的我們使用了各種更先進的技術和材料。

比如說在關鍵的太陽能電池闆方面,我們使用柔性砷化镓太陽能電池翼,柔性的設計相比之前國際空間站的機械折疊展開,能讓太陽能電池闆有更多使用和擴展空間。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)9

不僅光電轉換效率超過了30%,同時電池翼面積也成倍提升,供電能力更強,供電功率達到了100KW。

相比而言,國際空間站上的太陽能電池闆,能源轉化率僅有15%,供電功率則為90KW。

而且在将太陽能轉化為電能之後,國際空間站還需要使用衆多的散熱裝置,因為在宇宙空間中物質比較稀少,熱量沒有辦法像在地球上一樣輕易地散出去。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)10

不過我們的天宮空間站已經解決了這個問題,不需要裝備衆多的散熱裝置,因此整體重量也輕了不少。

再比如動力方面吧,國際空間站搭載大量的化學燃料發動機,每年至少需要燃燒7.5噸的化學燃料,耗資高達2億美元。

而中國天宮号呢,配備了4台霍爾推進器,采用将惰性氣體電離并高速噴出的方式産生微弱推力,可以近乎無限時間連續工作。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)11

雖然目前推力隻有80毫牛,但是在全球範圍内已經屬于領先水平。而且消耗推進劑極少,未來天宮的貨運補給次數相較國際空間站(傳統推進方式)會大幅減少。

就這麼說吧,國際空間站比較老,是上個世紀的産物了。當你看着港片裡的人物一手握着磚頭一般的大哥大,你還羨慕他們嗎?就你現在随便拿個手機,都完爆上個世紀的産物。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)12

而我們的空間站是剛出來的,很多現在的技術都要比之前的更強,占地面積也更小。但麻雀雖小五髒俱全,該有的我們也都有。

目前我們空間站三個艙的加壓空間是900立方米,人員活動空間330立方米,單獨一個艙可供航天員工作活動的空間達到了110立方米,長度超過了五層樓,直徑比火車車廂還要寬很多,這對于“寸土寸金”的空間站來說絕對算得上豪宅了。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)13

而且這還沒算之後的二期工程,未來還會像搭積木一樣不斷地擴展。

更重要的是,中國空間站從規劃、設計、建造、發射、運行和後期維護都是由中國獨立完成的,部組件全部國産化,原材料全部國産化,關鍵核心元器件 100%自主可控。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)14

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)15

所以中國空間站的所有權隻有一個國家,那就是中國。

中國有什麼優勢:集中力量辦大事!

這就好比是村裡有了點小錢的人起了個二層小樓,雖然比不過以前幾個村霸集資建的大房子。但這是完完全全屬于他自己的小樓,自己想什麼時候進去,讓什麼人進去都可以。

結尾

做個總結吧,中國空間站在總體規模上還不及國際空間站,這主要是在建設思路上遵照了中國國情,綜合當前需求和耗費等因素所決定的。

畢竟能用最小的成本,并适合自己的需求才是最好的結果。

天宮空間站與國際空間站尺寸(天宮空間站與國際空間站對比)16

當然了,中國能造出空間站,并不能貶低國外技術不行。

歐美無論是從經濟實力,還是科技實力,依舊遙遙領先。尤其是美國,按照美國的能力和财力,它也完全能夠獨立建造出新的空間站。

所以作為後來者的我們,追趕的時候穩紮穩打就是最強的發展模式。歐美之間出現的任意延遲,都會給我們創造追趕的契機,除此之外别無他法。

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