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2024年后,中国空间站是否会在太空独舞?

2021-09-22 01:00 管理员 次阅读 条评论

  原标题:2024年后,中国空间站是否会在太空独舞?

  文观察者网专栏作者李会超

  空间物理学博士,科普作者

  9月17日,神舟十二号的三位航天员在中秋佳节来临前圆满完成任务,平安返回地球,完成了我国历史上持续时间最长的载人航天任务。

  三个月前的6月17日,当神舟十二号飞船成功将三名航天员送入空间站核心舱“天和”号时,正在国际空间站上工作的法国宇航员托马斯·佩斯凯在社交媒体上对中国同行的成功表示了祝贺,并高兴地指出,由于三名中国航天员的到来,太空中的总人口数量由7增加到了10,增幅高达43%。

  佩斯凯没有意识到的是,中国空间站的到来,让人类拥有的可以在太空长期驻留的平台数目增加了100%。

  在天和号核心舱发射之前,由美俄两国牵头、多国合作建设的国际空间站已经独自在太空工作了整整20年,超出了NASA最初设定的15年的任务周期。与俄罗斯建造的上一个大型空间站“和平”号工作了15年就报废相比,国际空间站已属长寿。

  不过,任何工业品的寿命都是有限的,国际空间站也不例外。在盘点国际空间站过去20年取得的累累硕果的同时,人们也在关注国际空间站的最终归宿问题。而当中国空间站的建设开始后,国际空间站的退役时间也与一个政治家更感兴趣的问题关联在一起:

  国际空间站一旦退役,中国空间站是否会在太空独舞?

  目前,可以基本确定的是国际空间站能够工作到2024年。根据已经写入美国法典的条文,美国应与相关合作伙伴一同“支持至少到2024年的对国际空间站全部和完全的利用”。无论从字面意思还是实际情况看,这个法条的存在并不意味着国际空间站到了2024年就要立即报废停用。因此,也不能就此判断说2024年之后,太空中只会有中国空间站工作。

  然而,2024年之后国际空间站到底会面临怎样的命运,最终的退役时间又定在何时,恐怕没有人能给出一个确切的答案。

  根据国际空间站的主承包商波音公司分析,国际空间站的硬件基本可以运行到2028年甚至更晚。在极寒极热的环境中不断切换,国际空间站的机械部件面临着不小的考验,太阳能帆板的发电效能也会随着时间的流逝不断下降,尽管如此,波音公司没有发现阻碍空间站运行到2028年的硬伤。毕竟在二十年的运行过程中,国际空间站的航天员对空间站进行了不断的维护,未来损坏的硬件也可以更换维修。

  让NASA继续为国际空间站续命最大的阻力来源于国际空间站高昂的运行成本。

  根据NASA监察长办公室给出的报告,国际空间站每年的运行经费约30-40亿美元,约占其载人航天年度预算的一半。如果不发展新的载人航天项目,继续维持这个预算规模问题并不大。

  但特朗普任内希望重振美国在太空中的雄风,尽早将美国宇航员再次送上月球,NASA因此开始实施了阿尔忒弥斯计划。阿尔忒弥斯计划中包含登月的火箭、飞船,还将在月球附近建设一个环绕月球运行的“深空门户”空间站。

  虽然特朗普雄心勃勃,但NASA并没有得到与当年阿波罗登月计划时相似的倾斜式支持,NASA的负责人多次抱怨国会批给的经费根本没法按期完成2024美国宇航员重返月球的任务。在预算紧张的情况下,减少国际空间站支出便成了不少美国政府官员的考虑。

  呼声最高的预算节省方式是逐渐将国际空间站私有化,通过将国际空间站的运行交给私营航天公司、增加私营公司开发的舱段,甚至报废国际空间站而发射新的私营空间站,这将使NASA由国际空间站的业主转变为租客。

  支持者认为,私营公司能够提供效费比更高的空间站运作方式,NASA可以按需购买自己的服务,支出一定能大大降低。

  在2019财年的NASA预算中,特朗普政府提出了到2025年要停止编列直接用于国际空间站的支出,并增列了相应经费支持近地轨道商业化平台的预研。这一举措一度被一些媒体误解成了特朗普要限期关闭国际空间站,并大声疾呼“救救国际空间站”。

  不过,“商业化”在国际空间站上似乎很难行得通,原因也并不复杂:无钱可赚。

  以目前在国际空间站上开展的活动看,大部分都是有学术背景的基础研究项目或有政府背景的技术开发项目。尽管NASA已经在这方面积极扶持多年,但近地轨道上还没有形成长远而持续的、面向广泛市场主体的商业需求。

  从微重力环境下新材料的研发,到私人企业进行的太空旅游,甚至是太空中的娱乐与广告,市场方向的预测多种多样,可行性和盈利规模目前都难以预知。因此,没有哪家私营航天企业表现出接管国际空间站的兴趣,国际空间站的商业化、私有化目前仅仅停留在想象阶段,并没有成型的计划。

  如果直接在2024年之后就报废国际空间站,对美国来说也有不可承受的损失。想让宇航员飞往火星乃至更遥远的星球,必须解决长期太空生活所面临的各种问题,而国际空间站则是开展这类研究无法替代的平台。

  即便月球附近的深空门户空间站能够如期建成,地月间高昂的运输成本也使得深空门户上开展的试验规模无法与近地轨道上的轨迹空间站相提并论。NASA估计,如果2024年退役空间站,载人火星飞行所要预先在国际空间站上开展的20项健康风险研究和40项技术研发项目中,分别有6项和4项无法完成。

  因此,近几年不断有给国际空间站续命的法案被提交讨论表决。2018年提出的《载人航天领先法案》(H.R.6910)提出国际空间站要继续工作到2030年,不过这个方案在美国115届国会任期内未能完成立法过程,未能生效。而在今年5月提出的《2021推进载人航天法案》(S.1756)中,也继续提出要把国际空间站续到2030年,不过该法案仍在历法过程中,尚未正式被通过。

  《2021推进载人航天法案》中给国际空间站续命的条文

  对于国际空间站在2024年后能否继续工作,另一个主要参与国俄罗斯的态度也相当重要。

  此前,有相互矛盾的消息从俄罗斯传出。今年4月,俄罗斯副总理尤里鲍里索夫对“今日俄罗斯”记者表示,俄罗斯在2024年之后将停止在国际空间站项目上与美国的合作,转而寻求建立自己的新空间站,并与中国在空间站领域展开新合作。

  然而,今年9月,俄罗斯航天局( Roscosmos)负责人罗戈津在接受CNN采访时,则表示“离婚是不可能的”,俄罗斯将会在国际空间站的运行上与美国继续保持密切的合作。不过,对于这种合作到底会持续到哪一年,罗戈津并未作出明确承诺。

  按照目前的规划,我国空间站的两个实验舱将在明年发射升空,与核心舱对接后完成空间站的建设。中国空间站的设计寿命为10年,不但具备通过维护之后延长寿命的能力,还预留了扩展为6个舱段的更大规模空间站的能力。

  可预见的是,在2030年,不管国际空间站能否正常工作,中国空间站都会在太空中为中国乃至全世界的科技人员提供一个稳定的太空实验室。当然,外国合作伙伴想要充分利用中国空间站的资源,要先把中文学好。

  来源|观察者网

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责任编辑:陈琰 SN225

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