“天宫”除了有“嫦娥”,马上也有党支部

作者:乌鸦校尉

本文转载自:乌鸦校尉(ID:CaptainWuya)

今天早上9点22分,搭载着神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射。

神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入了预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员,送入了太空。

发射取得圆满成功,围观群众热泪盈眶。

不少人感叹,虽然已经多次载人航天成功,但看到火箭发射的瞬间,还是会感到热血沸腾。

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与以往不同的是,无论是火箭发射,还是舱内情况,观众们都可以通过直播,第一时间感受:

比如在火箭升空时,我们可以看到火箭缓缓飞离地面,大家的心也都和飞船紧紧连在了一起;

比如在舱内,我们可以看到航天员们的状态,汤洪波玩儿起了转笔,体验了一把转笔的最高难度,令大家忍俊不禁;

比如在15时54分,神舟十二号成功与天和核心舱完成对接;

比如在18时48分,三名航天员顺次从神舟十二号载人飞船进入天和核心舱,大家一起见证了这历史性的一刻……

就这样,神舟十二号的一举一动呈现在了我们的眼中,也包揽了这一天的热搜。

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当然,大家之所以对神舟十二号的关注度空前的高,也和其此次肩负的任务有关:

神舟十二号载人飞行任务,是空间站关键技术验证阶段的第四次飞行任务,也是空间站阶段首次载人飞行任务;

它的任务主要是验证航天员能否在空间站进行长期驻留,包括空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等,这些都是空间站建造和运营的关键技术;

同时,要首次检验东风着陆场的航天员搜救援助能力,并且开展各种试验,综合评估各个系统执行任务的功能和性能,进一步考核系统的匹配协调性,为后续任务积累经验。

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而聂海胜、刘伯明、汤洪波三位航天员,将在太空驻留3个月,完成四个方面的工作:

一是开展核心舱组合体的日常管理,包括天和核心舱在轨测试、再生生保系统验证、机械臂测试与操作训练,以及物资与废弃物管理等;

二是要开展两次出舱活动及舱外作业,包括舱外服在轨转移、组装、测试,开展舱外工具箱的组装、全景摄像机抬升和扩展泵组的安装等工作;

三是要开展空间科学实验和技术试验。进行空间应用任务实验设备的组装和测试,按程序开展空间应用、航天医学领域等实(试)验,以及有关科普教育活动;

四是要进行航天员自身的健康管理。按计划开展日常的生活照料、身体锻炼,定期监测、维持与评估自身健康状态

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左起汤洪波、聂海胜、刘伯明

可能这些任务太过拗口,不少人看了晕头转向。

其实说白了,神舟十二号和三名航天员的任务,就是为中国建立自己的空间站,从设备到技术再到操作,全方位做准备。

同样都是做准备,每一次准备的内容也同样重要,但神舟十二号的任务承上启下,十分关键。

它实现了5个首次:

首次实施载人飞船自主快速交会对接;首次绕飞空间站并与空间站径向交会;首次实现长期在轨停靠;首次具备从不同高度轨道返回东风着陆场的能力;首次具备天地结合多重保证的应急救援能力。

按照我国空间站建设“三步走”的计划,2021-2022年,我们将持续实施11次飞行任务,包括包括3次舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射。

神舟十二号成功发射,意味着我国空间站在轨建成进度已完成3/11。

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1

说来说去,以上种种都是围绕一个中心——空间站。很多人可能对空间站这个概念还不熟悉,就算知道,也可能不太了解空间站的意义何在。

空间站,又称太空站、航天站,是在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡防、长期工作和生活的载人航天器。

我们可以把空间站理解为人类建造发射到太空中的一个小小的房子,在这个房子中,航天员可以生活、工作,探索宇宙的奥秘,进行各种研究。

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空间站的概念最早可以追溯到1869年,当时的《大西洋月刊》中刊登了一篇关于“用砖搭建的月球”的文章,提出了相关设想。

此后,无数科学家都在对之进行思考,还有不少人开始进行空间站设计。

在美苏争霸中,阿波罗11号飞船在1969年抢先登陆月球,苏联在与美国的登月竞争中落败,于是开始转头进行空间站研究。

1971年,礼炮1号成功发射升空,这是人类历史上首个空间站,但不幸的是,3名航天员在返程时,由于返回舱失压,三名航天员全部死亡。

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1973年,美国发射了天空实验室号空间站,它是用阿波罗登月计划的剩余部件建造的,一共运行了6年时间。

6年中,天空实验室号上一共进行了200多项科学实验,包括辐射防护、物理等等,以及一些材料制造实验。

而后,苏联在1985年发射了和平号空间站的核心舱,并在接下来的10年中不断运送、组装,于1996年建成了6个模块组成的和平号空间站,这个空间站服役到了2001年。

期间,很多国家的航天员,都拜访过这个世界著名的空间站。

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目前人们提到的空间站,一般指的都是国际空间站。

1983年,时任美国总统里根率先提出了国际空间站的计划,最终于1993年设计完成,进入建造阶段。

国际空间站共有16个国家联合建造,包括美国、俄罗斯、11个欧洲航天局成员国(法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西

这些国家分别负责国际空间站的不同模块,历时12年,国际空间站进入应用阶段。

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国际空间站上的科学实验项目,涵盖物理、生物、人体研究、地球等多个领域。

比如在微重力环境下,各种生物的生长方式与形状是否不同;又或者是通过近地轨道,收集地球数据,补全地球信息;制备在陆地条件下无法获取或难以获取的新物质与材料;同时研究微重力是否对人体健康有风险……

就在今年的5月13日,俄罗斯航天局还宣布,要在今年10月,把一名女演员和一名电影导演送上国际空间站,拍摄一部太空题材的电影。

国际空间站是迄今为止最大的空间站。无论是从技术层面,还是体量、研究成果上,国际空间站都是十分成功的。

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而现在,在提到空间站时,里面就有令我们自豪的名字——“天宫”

中国空间站从10年前开始建设,2011年,中国发射了天空实验室“天宫一号”,2016年又发射了“天宫二号”,测试了空间交会对接的能力。

空间站包括核心舱、实验舱梦天、实验舱问天、载人飞船(即已经命名的“神舟”号飞船)和货运飞船(天舟一号飞船)五个模块组成。

按照计划,中国空间站将于2022年建设完毕并投入测试、使用,共有10年使用寿命。

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天宫二号

在设计上,中国空间站有非常多亮眼的地方。

国际空间站有423吨,而中国空间站的体量预计为180吨。虽然在整体规模上不如国际空间站,但却采用了各种设计,足以与前者媲美。

就拿天和核心舱来说,密封舱内配置了六个区域,分别是工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区,每名航天员都可以有独立的睡眠环境和专用卫生间,还配备了微波炉、冰箱饮水机等,以及太空自行车、抗阻拉力器之类的健身器材,足以满足航天员的各种需求。

核心舱配备了天地视频通话设备,可以与地面进行双向视频通话,还能收发电子邮件。

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都说节约是一种传统美德。在节能上,空间站设计也很巧妙。

以前,航天员生存所必须的水和氧气,都要靠航天器送入太空。

然而空间站要长期运营,就要考虑经济问题,如何通过绿色、再生技术,提高空间站的物资循环利用率,减少地面补给的需求,是非常重要的,比如怎样用废水、尿液制造氧气,对二氧化碳等人体废弃物进行再生去除等等。

同时,空间站还要有大规模的供电能力,空间站更加重视利用太阳能发电,进一步提高太阳电池发电效率,提高储能电池效率及寿命、可靠性安全性。

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值得一提的是,事前按照计划,空间站设计按照10年使用寿命来设计,但从设计之初,研究人员们就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性的一体化设计,目前空间站在轨已经有了不小于15年的寿命。

并且,天和核心舱实现了产品全部国产化、部组件全部国产化、原材料全部国产化、关键核心元器件100%自主可控。

等到2024年,国际空间站停止使用后,“天宫”很可能成为唯一的在役空间站。

几千年的问天之梦,今朝终要实现。

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2

从一片空白到一步步建立自己的空间站,中国走了很长的一段路,而中国航天能达到今天的成就,美国“功不可没”

苏联解体之后,因为科研经费的缺乏,俄罗斯的空间站建设陷入困境,美国的航天工程在美苏争霸过程中也仅仅保留了航天飞机项目。

这就是我们前面说的国际空间站的诞生背景。

美国不缺资金,俄罗斯有着一流的技术和科研人员,双方一拍即合,一个出钱,一个出力,决定共建一个新的空间站——国际空间站

空间站虽说以俄罗斯和美国为主导建设,但欧空局和日本JAXA等国也是重要的参与者,这个人类历史上最大的载人空间站,一共有6个太空机构共16个国家参与研制。

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参与国际合作,不仅可以获得更为先进的太空探索技术,还可以降低太空探索的成本,中国在计划自主研发的同时,当然也想加入到国际空间站,但却遭到了美国一次又一次地拒绝

早在2000年底,当时的中国科技部长朱丽兰就表示,中国将在第十个五年计划中增加国际科技合作项目,目标之一就是参加国际空间站计划,但我国却迟迟没有拿到这张入场门票。

2003年,“神舟五号”成功返回后,曾经参与“阿波罗”登月的美国航天界元老奥尔德林呼吁,“美国宇航局应考虑在国际空间站上为中国‘飞人’铺开‘欢迎的地毯’。”俄罗斯航天专家当时也表示,有意邀请中国参加国际空间站的建设。但是,美国政府却表示拒绝。

2007年10月,中国科技部副部长李学勇在接受记者采访时再次表示,中国期望成为国际空间站计划第17位合作伙伴,没有得到美国回应。

2010年,欧空局主任多尔丹宣布接纳中国成为国际空间站新成员的提议,得到了不少欧洲国家的支持。面对各国一而再再而三对中国的邀请,美国直接甩了一个法案过来,禁止在航天领域与中国开展双边合作

这里有一个非常关键的人物,叫弗兰克·沃尔夫。

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此君是来自宾夕法尼亚州的共和党众议员,长期高举反华大旗,在对付中国方面可谓无所不用其极。上世纪90年代为了鼓吹取消对中国的最惠国待遇,甚至声称“中国人将人类的婴儿作为一道美食”……

尽管反智至此,沃尔夫仍然在职业生涯的最后几年混上了众议院商业、科技和司法拨款委员会的主席,掌握着批准NASA预算的权力。

此君打着人权和技术泄露的幌子,在2011年NASA的拨款法案中增加了禁止与中国开展双边合作的条文导致NASA无法在载人航天领域与中国合作,自然也就无法同意国际空间站向中国敞开大门。

当时中国已经是除美国、俄罗斯以外的世界第三大航天大国,虽然实力尚无法与这两者抗衡,但潜力惊人。中国航天崛起一直让美国深感忧虑,被其视为眼中钉肉中刺,不得不怀有戒心。

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至于加拿大、日本和欧洲等国能够参与国际空间站合作,除了意识形态方面的因素,还因为国家都还没有独立实施载人航天的能力,根本对美国构不成威胁,还能帮忙分摊建设费用,美国何乐而不为。

美国屡屡拒绝我们参与国际空间站的合作,中国必须自力更生,走自主研发这条路

2010年我国的空间站工程正式立项,而就在沃尔夫修正案通过后几个月,2011年9月29日,天宫一号成功发射,之后稳扎稳打,逐步按照计划实现我们的太空站目标。

而在空间站设计之初,我国就已经做好了受外国封锁和“卡脖子”的准备,比如像元器件、原材料这些东西,我们在项目启动时就提前做了布局,去规避技术上的风险。

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空间站有高速的科学实验数据要传输,须用到高端的宇航级的高速处理的芯片,这些芯片我们早已提前布局,自主研发,彻底断掉美国封锁我们的可能。

而这,也推动了前面提到的空间站全面国产化,关键核心元器件100%自主可控,让别人没有卡我们的机会。

从当初被国际空间站拒之门外,到一步一步成长为一个空间站强国,我们从受制于人和看人眼色的处境,开始把命运掌握在自己手上。

3

当前太空中已经运行着国际空间站,我们的空间站意义何在呢?

但这个曾让中国心心念念想要加入的国际空间站,如今却面临着越来越多的问题,每千克有效载荷费用高达几万美元,维修任务因部件老化变得越来越繁重,加上这几年频繁发生漏气等问题,频频发出信号国际空间站该退役了。

空间站一般的服役期限是15~20年。按照计划,国际空间站最初的服役期限是到2015年,但在这之后又被延长了两次,分别至2020年和2024年。因为没有可替代的空间站,目前各国又达成共识,计划使用到2028年……

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但俄罗斯已经不打算这样“凑合”了,打算在2025年退出国际空间站项目,着手建造自己的空间站,但要真正建成也是多年以后的事情了。

中国的空间站建成在即,但我们可不设什么政治门槛,本着开放和共赢的合作理念,广招天下英雄好汉,欢迎各个国家参与到中国空间站的国际合作当中来,一起携手翱翔太空

之前的国际空间站,想要“入伙”还得交个天价的入伙费;我国的空间站会给项目申请方提供免费的上行发射和空间站运行机会,还附赠一些保障性的服务支持,对方只需要自行承担研发经费就可以了。

有这等好事,很多国家都表示出了浓厚的合作兴趣。

要“搭车”的这些国家中间,居然还有美国

这就很有意思了,很多人等着看热闹,中国的空间站会不会像当年被美国拒绝一样拒绝美国。

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有高赞回答当时还怒斥提出问题的人“夜郎自大”,灵魂拷问我们有什么资格拒绝美国。

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然后事实是,我们还真拒绝了

但,仔细观察,就会发现这并不是一个狗咬人人反过来咬狗的故事,而是美国搬起石头在砸自己的脚

当时有很多项目投过来,但最终成功入选的只有9个,美国的项目没有入选,是因为这个项目根本没有达到要求的标准

中国载人航天工程总设计师周建平当时也坦率回应了:“我们没有排斥任何国家,也没有限定任何范围,有美国团队参与申报的项目。从科学价值和技术考量来讲,美国的项目没达到要求的标准。”

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那为什么会出现如此奇怪的现象,蓝星第一强国美利坚的项目不达标?开玩笑吗?

如果有留意,前面我们也提到了,在2011年的时候美国国会出台了相关法案,禁止美方在航天领域与我开展合作,直到目前这一法案都没有松动。

也就是说,美国任何有官方性质的机构都不能和中国合作,而美国民间机构挖门盗洞绕开禁令的项目,跟其他举国之力钻研的项目,必然是没有可比性的

我国空间站选项目,不是谁想来都能来,那也是有一套严格筛选标准的,看的不是国别而是项目本身。美国的项目被拒绝,那是自己坑自己,跟政治层面还真没有什么关系。

在“河殇”的时代,中国人有很多的不自信,至今也留下不少后遗症,有些人总是觉得,中国的科技成就怎么能跑在世界前面呢?我们的空间站还没上天的时候,有人就说,美国的新空间站还是PPT呢,中国怎么可能比美国更早发上去,肯定也是PPT。

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结果呢?当初的PPT,至今还是PPT,大家说好一起出发齐头并进,中国航天跑一跑发现跑道上只有自己了。

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不得不说,中国航天能有今天,除了我们自强不息坚持不懈地发展,美国的极力打压也是个巨大的推动力。我们以宽广的胸襟,期待各国发展人类航天事业的新进展,希望PPT能早日脱离纸面实际落地。

所以美利坚你使点劲啊,再给咱上上对抗,中国航天也许还能发现更优秀的自己。


参考资料:

科工力量:被国际空间站拒之门外的我们,要在太空自立门户了

北京科技报:美国一直拒绝中国参与国际空间站计划

观察者网:中国空间站拒绝美国:这次你们真的不太行

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