美国空间站图片,美国为什么自己建不了空间站?
因为总统任期4年,建造周期超过5年去,你是总统你会建吗?万一发射失败,自身不凉凉了。成功了是给下任做嫁衣,民众没分到钱也不会投票给你。
国际空间站里面的人靠什么充饥?
宇航员当然需要返回地球,不过不是定期的,当然也不是为了吃。空间站中的微重力环境对人体有不利影响,完成任务的宇航员就会返回地球。
空间站就是为了宇航员能够长期驻留太空建造的,为的是利用太空微重力、空气稀疏的特点进行深空观测或者一些在地球引力作用下不能进行的科学实验,是前苏联的伟大创举。吃喝的问题不是宇航员需要担忧的问题,为了完成科学实验,各国可是下了血本,会根据空间站内的物资存储情况不断地用货运飞船运送物资,保证宇航员的正常生活和科研设备的维护物资,不过为了避免食物残渣造成危险,宇航员吃的食物以膏状居多。
宇航员一般都是带着任务进入太空的,任务有一个设定的期限,不过也不是不能变更,所以未必是定期返回地球,历史上在空间站中停留时间最长的宇航员一共待了快2年。不过最终还是要回地球的,太空微重力环境会造成宇航员骨质流失、肌肉无力等症状,还受到更强的辐射,微重力环境对人体的影响还得继续研究,因此未来可能实施更长时间的宇航员太空飞行,因为未来人类是要走出地球的,随便飞一下就得几个月。
国际空间站为了宇航员住的舒适,还增加了一些锻炼用的器械设备,虽然不能撸铁,但是可以进行一些其他的力量训练,也有厕所、理发室、洗澡间,地球上该有的生活设施,空间站也有不少,吃喝拉撒不用担忧。
中国终于有了自己的空间站?
2021年6月17日,神州十二号载人飞船带领3名宇航员将进驻离地400公里的100平米“豪宅”,相比于北上广的房价,这套“豪宅”造价将超过600亿元,是一笔不小的开支。不过相较于国际空间站,我国空间站规模只有其1/4,麻雀虽小五脏俱全,未来我们的空间站,像国际空间站一样,也会部署巡天望远镜、微重力实验室等。
很多人好奇,既然和国际空间站相似,为何还要再建造一个呢?
空间站的由来要回答为何还要再建一个空间站的问题,首先我们要了解空间站建造的历史。历史上一共出现过3类空间站项目,除了我们的“天宫号空间站”,一个是苏联的“礼炮号系列”,这是用飞船改造的空间站,一共服役了30年的时间。
第三个是美国的“天空实验室”,这个空间站一共有16个国家共同参与,从2006年开始运行,已经服役了15年,很有可能在未来几年内退役。
在美苏冷战时期,美苏之间展开了“太空竞赛”,在阿波罗11、12、14、15、16、17成功登月之后,其实美国还建造了阿波罗18、19、20,本来也是用于登月的,但是后面的登月计划取消后,这项经费就直接用于“天空实验室”。因为是改造而来,所以美国的“天空实验室”当时不具备补给功能,一共接待了3批9个宇航员。
在美苏争霸时期,由于苏联经济实力不济,在登月上总被美国刷存在感,所以之后苏联把重点工作调整到向金星、火星发射探测器上,可是连续发射10个探测器,要么没有进入预定轨道,要么直接坠毁,成了放烟花。
礼炮1号之后苏联又把主要精力主要聚焦在空间站上,相较于登月,空间站项目对于技术要求没有那么高,可谓另辟蹊径刷一波存在感。1971年,由当时“联盟号”飞船载着宇航员前往苏联“礼炮1号”太空站,结果遭遇非常尴尬的一幕,在“礼炮1号”门口一通操作6个小时,硬是没有打开“礼炮1号”舱门,最后只能无功而返。
为此美国还拍了部电影,认为宇航员忘拿钥匙,导致空跑了一趟,当然这只是个笑话。接受了上一次的教训,苏联第二次成功登上了“礼炮1号”,并且实现了电视直播。这一次直播效果拉满,不但长了苏联人的脸,同时也把美国人吓得不轻。
可是在22天后,这3名直播的宇航员在返航过程中,压力阀突然被震开,舱内气压迅速为零,3名宇航员顿时血液沸腾而死,惨烈场面不亚于《生化危机》。所以后来的宇航员,除非在空间站内,一律要求穿上宇航服。
所以我们看,无论是最初的空间站“礼炮系列”,还是“天空实验室”,其实都有很强的政治目的。其中“礼炮3号”甚至还装上了一门火炮,虽然火炮不好使,甚至在实验的时候还炸膛,但是有强大的威慑力,还是把美国人吓得够呛,本以为“星球大战”只是说说而已,没想到苏联人居然当真了。
话说回来,这门大炮非常不好使,不像在陆地上,你可以依靠地面做支撑,可是在太空当中,你每打完一炮,就需要很长时间才能把空间站调整到预定轨道上,否则这个空间站就要脱离轨道,进入大气层坠毁了。
在军事上屡屡受挫,苏联之后在空间站上加装了太阳望远镜、红外线/紫外线光谱仪、X射线望远镜、宇宙射线探测器等设备,主要研究胚胎在宇宙射线影响下发育情况,以及如何对抗长期失重情况下对身体影响等。
为何会有国际空间站?人们总说“科学是没有国界”,可是现在的“技术封锁”会告诉你,一切都是为政治服务的,包括科学。国际空间站看似科学界的“乌托邦”,全世界的科学家,不分国籍,都可以在外太空从事研究,可是真实的科学需要我们自主独立。
我们从国际空间站的投入占比就可以看出这个“国际”有多假,在这10年1551亿美元的投入中,美国投入1311亿美元,俄罗斯投入120亿美元,欧洲投入50亿美元,加拿大投入20美元,日本投入50亿美元。
在这一群“小弟”当中,俄罗斯是如何混进来的呢?
空间站项目不是放烟花,拿现在国际空间站为例,动辄每年40亿的维护费用,都让美国吃不消,更不用说上几百亿美元的运载费用。这也是NASA扶植马斯克SpaceX的主要原因,洛克希德·马丁、波音每次发射,都让NASA肝疼。
上个世纪70年代,苏联和周边国家发生冲突,特别是“帝国坟场”阿富汗,让苏联军费激增,而此时的美国也好不到哪儿去,国内反战情绪高涨,失业率飙升,导致后来的阿波罗18、19、20计划都不得不取消,两个国家都意识到,这项没有任何回报的太空站,是一个烧钱的无底洞。
之后在1972年,两国签署了《关于为和平目的探索和利用外层空间的合作协议》,决定在空间站项目上展开合作,苏联用联盟19号搭载2名宇航员,美国用阿波罗18号飞船搭载3名宇航员,在距离地面200公里的太空轨道上互相拥抱,之后在太空舱内共同生活了2天的时间,随后各自返回地球。
为此,前美国宇航员蒂姆·皮克还写了一本书《我问宇航员》,其中他认为最难的是学习俄语,相比于翻跟头“呕吐训练”,他认为学俄语这个难度更大。
到了1983年,苏联财政已经枯竭,“暴风雪号”航天飞机不得不偷工减料才能生产出来,比如把某些碳纤维材料直接换成普通钢材,同时苏联还接了不少贴片广告,在飞船的表面全是日本企业的广告。
可是在这一次任务当中,航员克里卡廖夫却面临无钱返航的窘境,之后他不得不在太空舱当中生活了311天,此后德国出于人道主义考虑,花费了2400万美元的费用,才把他接回来。回到地面的克里卡廖夫已经患上肌肉萎缩、骨质疏松、肾结石、白内障,完全不能站立。俄罗斯按照苏联时候的惯例,奖励他一辆伏尔加小汽车。
此后俄罗斯再也没有能力独立建造空间站,于是同美国达成协议,表示愿意出钱建造一些舱段,接驳在美国空间站上。
国际空间站是特殊历史时期的产物,美国拉俄罗斯都是迫不得已,因为飞船上有高度的机密,即使不是军事用途,也有很高的科技价值。
空间站的价值上文提到空间站是个完全烧钱的项目,很难有经济效益,目前贝索斯的蓝色起源项目,也只是说让大家坐飞船在太空当中看一眼,整个过程也就10几分钟,和我们玩过山车差不多。
可是我们看问题不能看眼前,在《三体》当中,三体文明通过质子影响我们的粒子对撞机结果,让我们人类科技锁死在量子初级,而得不到提升。
空间站现在研究:生存人体生理参数的测量、动植物和微生物在微重力环境下的发育、晶体在微重力下的生长等,看似没有任何商业价值,但是对于我们的未来有极大的影响。
要摆脱现在科技领域对于美国的依赖,尤其是在半导体领域的掣肘,我们不得不在前沿领域有自己的研究,现在中芯国际,长江存储等半导体企业在美国的制裁下,非常脆弱,没有几个能像华为一样,坚强活下来的。
话说回来,美国有没有禁止中国加入国际空间站项目呢?
在2017年央视《开讲啦》的节目中,请到了中国空间站系统副总设计师、天宫号二总设计师朱枞鹏,他对于这个问题有个比较官方的回答:“没有,实际上我们也没有申请过,中国的载人航天始终坚持独立自主的三步走战略,我们没申请过要加入国际空间站。”
也就是说,我们从来没想过要加入,一直都在自主发展,而且我们有长达百年的计划:
2021-2035中国大型深空探测和载人航天工程项目规划:2022年建成长期有人照料的载人空间站2023年前后实施嫦娥七号极区环境与资源勘查;2024年前后实施嫦娥六号月球极区采样返回 2024年发射巡天CSST空间望远镜;2025年实施近地小行星取样返回和主带彗星的环绕探测;2025年前后载人空间站二期工程 2026年实施载人绕月飞行任务(技术关深);2027年前后实施嫦娥八号月球极区资源开发利用验证;2028年前后实施火星取样返回任务(技术关深);2028年实施金星绕飞着陆探测任务(项目未立项 方案处于预研状态);2029年实施木星系及行星际穿越探测任务(技术关深);2030年前后实施载人登月任务 (技术关深);2031年前后实施海王星探测及飞出太阳系(项目未立项,方案论证状态);2033年前后实施天王星探测(项目未立项,方案论证状态);2035年前后建成有人/无人月球科研基地。总结虽然我们已经有了一个国际空间站,但是我们还要自主开发太空,这是我们前沿研究的一个重要方向。过去我们崇尚自由贸易,崇尚“比较优势”即:每个国家生产自由优势的产品,可是当经济危机来临的时候,我们所面临的只有科技的降维打击,芯片就是最好的例子。
空间站虽然花费不菲,从目前看还看不到任何经济回报,但是我们也要坚持在此科技领域的突破,为未来不再一次被制裁做准备。
我国连空间站都能独立完成?
首先,光刻机的研发能力与空间站之间没有太大关系,属于科技树上的不同分枝,互相没有比较性。也就是说,光刻机的自主研制,与空间站技术没有半分钱关系,是独立于空间站技术的研发技术线路,目前一直在进行着。当然,空间站方面的技术突破,也就不会对光刻机进步有任何影响了。
空间站这类的技术一直是中国的强项领域,所以有今天的技术能力就并不意外了。大家发现没有,中国一直在这种一次性的技术研发上具有很强的实力。
在航天技术上,中国已经是世界领先。理由可能很让大家意外。因为到目前为止,工匠的一双灵巧双手,仍旧可以超越绝大多数的高精尖技术,把零件做到机器无法企及的水平。所以,如果只要极少量的这种零件时,工匠的手大概就是最厉害的“技术”了。同理,哪怕成功率只有1%,甚至更少,但对于只要极少量的这种零件时,实验室也能不计成本地供应出来所需要的少量零件。这就是中国航天一直水平领先的原因,也是中国的空间站能安全上天的原因。
但这套玩法放到光刻机上就没有用了。实际上,这是中国在所有需要规模化,标准化的生产上都做不到先进的症结。因为此时,“不计成本”这种成功的秘籍失效了。因为在这种大规模生产中,“成本”就成了成功的唯一因素,而“成本”却是中国科技树上最大的弱项,根本绕不过去。
上海微电子28纳米工艺DUV光刻机据说在2021年底问世。光刻机成功的最关键指标就是“成本”,用最低成本来生产合格的先进芯片。因此,光刻机生产芯片的良品率,以及单位时间生产率等指标就成为衡量光刻机成功的关键指标了。也就是,不是光刻机能生产芯片就叫成功,而是能生产出最便宜的芯片才是成功。而在航天领域中,则是能不计成本地生产出合格零件就是成功了。这两个成功的标准差距太大,根本就没办法比较了。
至此,中国自主研发的光刻机,只有在生产芯片的成本上可以压倒外国货,才能说是成功了。否则,任何芯片生产厂家使用这种国产光刻机,那就真成了生产一片赔一片,那这种光刻机能算是成功了吗?
EUV光源,这东西现在是最高技术,只有美国一家可以生产。说了这里了,自行研发光刻机是否可行,就要问在光刻机研发领域中,是不是把光刻机的“成本”问题放在了最重要的地位在考虑了。如果正如网友所关心的,2022年起28纳米工艺DUV光刻机下饺子,2025年起5纳米工艺EUV光刻机下饺子,却从来不说生产芯片成本是否突破,那这种突破就是骗人的鬼话,这种自主研发也就是骗鬼了。
目前理智地看,将芯片生产成本降低到与外国货相当水平,将是一个长期的任务。比如,高端EUV光刻机,国内现在在子系统项目上还有难题需要解决,这个长期项目属于看不到重点的那种长期项目,还处于实验室样机的研发阶段。但在DUV光刻机上,国内子系统项目上的难题都基本解决,但在集成上还有难题需要解决,处于从实验室样机向商用转化的阶段。也就是说,能用国产DUV光刻机生产出芯片,但如外国设备那样的成本来生产芯片将是一个长期任务,但这是能看到终点的任务。
谢谢大家看到结尾。谢谢。
天宫一号下周要回地球了?
小傻瓜!这么大个东西在绕着地球飞,一会儿一圈一会儿一圈。这又是国家行为!多少双眼睛多少望远镜和雷达时刻监控着呢,其他国家有能力接近的也就是俄国和美国,他们就算企图,只要稍微有其他物体接近国家宇航中心的监测系统就发现了。另外说锁门的事情,空间站密封门有锁是有锁,但谁都能从外面打开。因为太空不是你家随便个小偷都能去的