美国请求加入空间站,国际空间站有哪些国家承建?
美国、俄罗斯、日本、加拿大、巴西、比利时、丹麦、法国、德国、意大利、挪威、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士、英国
国际空间站(International Space Station),简称ISS,是一个由六个国际主要太空机构联合推进的国际合作计划。
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。
各国为什么都想建国际空间站?
这是目前为止,世界上最大的,建造的时间消耗最长,外太空可工作的大型合作实验平台,上面拥有大量的观测仪器,也有可进行实验的实验室。可以让人在外太空长时间停留的地方。国际空间站建立,由十六个国家提供技术支持,原材料,以及建造。经历了十多年后,终于在正式进入任务模式,预计退休。国际空间站的长度约为70米左右,宽度约为100米左右,加压的空间约为900立方米左右,离地面最近约为400千米左右,最远离地面距离约为409千米左右。看是如此简单的地方却用了大量的钱财,并且用了16个国家的力量,进行组装,可谓是难度极大。
国际空间站的组装就像积木一样,各个部分的零件都是有16个国家不同的提供。其中美国和俄罗斯提供的零件是最多的其次就是欧洲航天部门和加拿大,日本,意大利。其中这些重要的核心零件是,服务舱,功能舱,还有实验舱。还有最重要的遥控工作机械手臂。功能舱里包括了美国,俄罗斯,欧洲,日本,发射的许多功能舱,总重量共达400多吨。
国际空间站第1个核心组成零件,是由俄罗斯发射的曙光号功能舱。这个功能舱被俄罗斯联邦的质子号火箭发射器,发射到太空。这个是国际空间站,巨大的太空堡垒的第1块积木。曙光功能舱是有俄罗斯的空间中心和美国的波音公司一起研究制作的。重量为24吨左右,长度为13米左右,内部的体积是72立方米左右。然后可以利用的面积是40 平方米左右。他能在不往里添加燃料的时候不中断飞行360 个白天和夜晚。曙光功能舱是国际空间站的地基,它可以提供供电,推行作用,导航作用,通讯作用,温度控制,压力调整,等多种用途。
第2个被发射的是团结号节点舱,是美国替国际空间站做的第1个"积木",据数据计算,这个舱,消耗了3亿美金左右,它的直径5米左右,长度6米左右,里面有6个舱门,目的是当对接口用,用于联通以后,被发射的其他舱,他在12 月被升空,隔了两天后,就和曙光功能舱对接。
第3个升空的舱室,是俄罗斯建的星辰号服务舱。这个舱室的价格是3.2亿美元左右,长度是13米左右,宽度30米左右,重量19吨左右。它是由生活舱,工作舱还有过渡舱,等三个密封舱室和一个用来放置通讯天线发动机,荷兰料的,非密闭舱室组成的。他的生活舱也可以让宇航员们洗澡,也可以让他们睡觉,还带冰箱,餐桌,甚至还有厨房。舱室上有14个窗户口,这些是宇航员生活的房间,这个功能舱上面有4个对接口可以和载人飞船还有运货的飞船对接。这个功能舱室被俄罗斯的K号火箭,发送到太空的。相隔了14天后,后面还连接了一个飞船。
一个叫做命运号的实验舱被美国的航天飞机发送到太空,这个,验舱价格高达14亿美元是国际空间站中,目前为止最贵的组装部分。他是有美国的波音公司承包的,它的形状类似于圆筒。他长9米左右,直径4米左右,重13吨左右,它由41万个零件组装而成。它既是研究科学的基地。也是空间站的指挥还有控制室。是国际空间站中6 个实验,舱里最重要的时间舱。
为什么美国也想要中国带回的月壤?
美国想要中国带回的月球土壤的想法路人皆知,这不是一个简单的科技问题,而是一个政治问题,背后暗藏着美国的“祸心”!
此次中国嫦娥五号经过二十多天的长途跋涉,不但成功在月球背面着陆,更是取回了高达1700多克的月球土壤。可以说此次“嫦娥取土”是中国航天事业发展的高峰,是集成了中国航天科技的最高成就。
嫦娥取土嫦娥五号以无人状态登陆月球,并成功取回月球土壤样品,这项工程非常的复杂。其复杂的重点就在于嫦娥五号的登陆地点与美国、苏联登陆月球的地点有本质的区别——在月球背面。
为何登陆月球背面会如此的困难呢?原因在于通讯和不确定性。为了解决通讯问题,我们还专门为嫦娥五号登陆月球背面发射了一颗解决通讯问题的中继卫星;至于不确定性,月球背面从未有任何国家登陆过,因为月球的一直是一面对着地球,月球背面是什么状况,迄今为止人类并不知晓。
通讯问题好解决,不确定性却存在着极大的风险。而月球背面的土壤就显得弥足珍贵,嫦娥五号登陆点在月球风暴洋地区,这个地区其实是月球的一个“新区”,为何是新区呢?过去苏联和美国都从月球上采集过土壤样本,美国甚至采集了高达700多公斤回来(只送给了中国几克)。但是,他们都是采集的月球30亿年前形成的土壤,缺乏月球经过几十亿年运转后形成的新土壤。
月球风暴洋土壤恰恰就是在近10亿年来形成的月球土壤,而且处于月球背面,中国采集的月球土壤与苏联、美国取得的月球土壤有着本质的不同,更加具有研究价值,更具有科技价值。
为何要取土人类为何要登陆月球,一方面是对太空的探索,对我们生活这个世界、宇宙的探索,另外一方面就是为人类的发展寻找出路,更是我们人类为了达到更高文明层次的毕竟之路。
以上那段话完全可以忽略,因为从目前来看,我们人类还不具备实现那些梦想的能力。我们现在需要的是发展,要发展就需要能源和科技进步。月球上有什么呢?——月球氦3。
这是最近在月球上发现的一种新物资,这种氦3矿在地球上含量极低,但是在月球上却异常丰富,该物质可以与氘一同参与核聚变反应堆反应,释放出大量能量。
1吨月球氦3释放出来的能量相当于1500万吨石油释放的能量。
这是一种相当清洁的能源,稳定、安全、环保、高能。可以说,未来人类文明需要高速发展,是绝对离不开这种原始能源矿石的。
月球上富含月球氦3,但是大家都只能看看,要登陆月球去采集、运输、开放简直太难了。难道甚至连取得月球氦3的样品都只有少数几个航天大国才能做到,而中国就是世界上迄今为止唯一能办到的国家。
我们取得了月球土壤,这是对于月球的研究迈出了非常坚实的一步,也是我们在对月研究上领先世界各国的关键一环。
美国渴望得到部分土壤样品美国早在上个世纪70年代都曾经登月,美国的阿波罗计划不但将人类送上了月球,还在月球上取得了高达700多公斤的土壤。美国对月球土壤的研究其实并不逊于中国,他们对于月球的研究甚至远远领先于世界其他国家,其中也包括中国。
但是,此次嫦娥五号带回的月球土壤还是让美国引起了强烈的兴趣,虽然他们并没有正式请求中方给予一部分土壤,但从美国媒体、舆论和NASA(美国太空总署)高层的态度来看,他们其实相当的渴望得到中国此次从月球上取得的土壤样品。
难道美国仅仅是因为想获得最新的月球土壤数据,从而进行太空研究,为人类的太空发展之梦做出贡献吗?如果大家这么想,那就大错特错了。美国可以说是饱含祸心。
中国在航天方面的技术发展可以用高速来形容,我们甚至已经“弯道超车”了美国。中国在航天的很多领域里面其实远远领先于世界各国,甚至包括美国。比如此次嫦娥五号登陆月球背面,估计从目前的科技能力、经济能力、遥感控制、数据传输等等方面,只有中国能够做到。
美国渴望得到月球土壤的目的其实很单纯,想通过对最新月球土壤的研究,对月球的土壤、矿石、气候、地理环境等等方面进行研究,美国比任何国家都渴望霸占月球上的资源。
如果让美国自己去重启登陆月球计划,不但要耗费大量的人力、财力,更是会耽搁好几年时间,登陆月球不是简单的一两年能搞定的,等美国从月球上取得矿石样本,估计中国对月球的研究早就跑得很远很远了。
中国对于月球土壤的取得是我们航天科技的一大进步,我们从未带着任何的政治目的和军事目的进行月球研究和开放。至于美国想要我们的月球土壤样品,如果是出于科技目的,相信中国会大度给予,但是如果是出于霸权目的,对不起,中国人民不答应。多国提出派航天员参与中国空间站任务?
这是借鸡生蛋的方法,容不得。