为什么我国要建设空间站?有什么特殊意义吗?
随着长征5号B运载火箭的发射,中国空间站和核心舱成功进入预定轨道。中国天宫号空间站的轨道组装建设工作宣布全面展开。预计在今明两年内,中国将通过第11次宇宙发射完成空间站建设。届时,中国宇航员将常驻太空。中国载人航天项目进入新阶段。中国宇航员在太空将“旅行签证”升级为“临时居留证”
近地轨道空间站是美苏太空竞赛的产物。空间站必须满足人员的驻留条件,所以无论是建设还是维持都需要很多资金。所以冷战结束后,美国和俄罗斯等国通过合作共同建设国际空间站,分担空间站的费用。
那么今天的中国人为什么要一个人建设自己的空间站呢?空间站的具体用途是什么,对未来的宇宙开发和国力竞争会有什么影响?
长征5号此次发射地点位于海南文昌,中国离赤道最近的发射场也是文昌航天发射场选址的主要原因之一。它与中国其他三个卫星发射中心相比具有低纬度的自然优势。因为地球以地轴为中心自转。自转的角速度在世界范围内相同,但线速度因纬度而异。越靠近赤道,自转的线速度越大,南北两极的线速度为0。地球的自转方向是从西向东
目前,长征5号主要负责我国空间站区间等主要航天发射任务。例如,此次中国空间站和核心座的发射标志着我国载人宇宙的又一个里程碑。
宇宙实验室
此次发射之所以重要,是因为中国空间站和核心座是中国空间站的关键。如果空间站是住宅,那么天空和核心船舱就是客厅。核心舱无论是字面上还是功能上,都是中国空间站最重要的舱。因为它负责空间站的总体控制、能源、管理等核心功能,核心舱进入轨道后,长期驻留在轨道上的宇航员需要在核心舱进行一系列技术验证和科学实验。所以核心船舱是宇航员的家,也是他们的工作场所。发射前一天和号核心室船舱由三部分组成:可居住的生活区不可居住的服务区和对接中心。
人类建造空间站的目的是做地球上做不到的事。地球的重力能使我们踏实,但磁场和大气能保护我们免受宇宙辐射的威胁。正如俄罗斯科学家奇奥尔科夫斯基所说:“地球是人类的摇篮,但人类不能永远生活在摇篮里。”在地球的保护下,人类被束缚在手脚上,许多科学实验无法完成。对宇宙观测来说,大气层相当于一层过滤器。很多天体是我们在地面上观察不到的。在空间站上,用太空望远镜可以更准确、更清晰地观察宇宙。例如,可以用宇宙望远镜(如巡天号的光学室(可以与中国空间站和空轨飞行的巡天窗、空间站对接))更准确、更清晰地观察宇宙。
材料合成方面,空间站的建设也具有重要意义。重力使地球上很多金属材料融合在一起,不能制造合金。像铅一样,它的质量比大多数常见的金属大。如果把铅和其他金属一起铸造,铅最终会因为重力而下沉。像水和油一样,油总是浮在上面,水沉在下面。
宇宙中没有这种问题。无重力状态的空间站可以加热地面无法融合的金属,然后在太空合成,制造出许多新型合金。美国在飞船上加工了铝铅、钨、铅锌、铝铜等合金。宇宙合金的强度、疲劳度、电导率、导热性等性能都远远高于地面加工的材料。我们可以预测,如果这些新材料能大量生产,会给人们的日常生活带来什么样的变化。国际空间站外进行的材料实验,不同材料暴露在宇宙环境中的信息收集实验。
建设空间站不仅是为了探索宇宙,还可以探索我们人类本身。宇航员长期处于太空环境中,在太空飞行过程中可以告诉我们人体的问题,例如骨头钙的损失、心理问题等。因此,空间站可以作为今后深入空载勘探的实验基地。宇宙中的人体健康研究也是宇宙移民的基础。如果人类能成为地球上的过客。那个宇宙移民计划似乎是物种持续的方向。
直到今天,中国航天人才迎头赶上。从发射“天宫一号”到返回天空和核心座,中国航天飞机已经取得了举世瞩目的成就。当天宫湖建成后,我们可以自豪地看着天宇。近地轨道上唯一有两个空间站,一个是国际空间站,另一个是中国。有人认为,国际空间站已经接近其寿命,中国的空间站将成为世界上唯一的近地轨道空间站。那时,许多国家不得不与中国合作,完成太空实验和太空观测工作。
但是建设空间站有多容易。俄罗斯建造空间站确实有经验,但资金是个大问题。美方是否也愿意投资维护国际空间站,同时建设自己的空间站也是个问题。如果两头兼顾,一定会消耗更多的资金。因此,在很大的概率下,中国的空间站将在很长一段时间内成为人类宇宙探索事业的重磅期。期待从天宫空间站回来的宇宙影像
对民众生活的意义。目前我们有很多农作物良种都是通过太空育种得到的,空间站可以让我们能够更大量的去筛选良种。
对国家安全的战略意义
有句话说得很好:“我们的祖先已经错过了人类的大航海时代,我们不能再次错过大航天时代。”目前,航天对于经济与科技进展的促进作用已经很显著了。美国在二战之后的科技进展,有三分之二来自于阿波罗计划及其衍生技术。spaceX雄心勃勃的星链计划已经展开了航天大规模商用的开端。我们不能在人类大航天时代的前夜再次缺席。