“現在搞空間站已經時過境遷。美國都放棄了,我們還有必要嗎?”
“國際空間站由16個國家和地區組織共同投資、聯合建設,有財力和技術基礎,花費了1000多億美元(2007年)。我國還是發展中國家,財力能支撐得了嗎?”
……
這是2007年,載人航天航天工程總指揮部召開的一次論證會上,針對當時形勢下我國還要不要搞空間站、搞一個什么樣的空間站的問題,征求專家意見過程中的一些討論內容。
當時中國航天工程,正處于是否建造空間站的論證階段。而美國航天局在2006年的“重返月球計劃”中說道,他們將在2014年左右放棄國際空間站,并在2020年左右“重返月球”。
這對中國的空間站計劃影響非常大,論證會上有將近一半的專家主張放棄空間站計劃,而剩下的一半專家雖然同意建造空間站,卻認為只需要一個小型的空間艙就夠了。
后來在載人空間站工程實施方案編制專家組的組長王永志的堅持下,以及在任新民、莊逢甘、屠善澄、陸元九和梁思禮等老一代科學家的認同說服下,航天領域的專家們在思想上達成了共識:建造空間站符合載人航天的發展規律,適合中國航天技術的發展需要,建立我們自己的空間實驗室,乃至長期有人照料的空間站,是著眼未來必須邁出的一步。
這是中國空間站立項之初的一些歷史,我國在空間站建造上,也是經歷過動搖的,但是最終確定下來:中國一定要建造自己的空間站!
那么為什么在美俄已經放棄空間站計劃的情況下,我國還要堅持建造空間站呢?主要有以下幾個原因:
1、建造空間站是“863”計劃中,航天領域要實現的目標,是航天發展“三步走”戰略的“第三步”
1986年,在王淦昌、陳芳允、楊嘉墀、王大珩四位科學家的建議,以及鄧小平同志的批示下,中共中央、國務院批準了一項具有深遠意義的重大決策——《國家高技術研究發展計劃綱要》,這就是我國的“863”計劃。
“863計劃”是一項具有明確目標的國家科技計劃,國家給予長期、重點支持,并隨著每個階段國民經濟發展規劃的制定實時調整。其主要原則是:瞄準世界高技術發展前沿,加強創新,實現從重點跟蹤到突出跨越的戰略轉變。
“863計劃”選定了7大技術領域的17個主題項目,其中航天技術是七大領域中的第2領域。航天領域的兩個主題項目是:大型運載火箭及天地往返運輸系統、載人空間站系統及其應用。
從這里我們可以知道,建造空間站是我國“863計劃”中的一項主題發展項目,是早就計劃發展的航天技術。
1992年1月,中國載人航天工程被正式批準,也就是“921工程”,這是中國航天史上迄今為止規模最大、系統最復雜、技術難度最高的工程。
到了1992年的9月,中國載人航天工程“三步走”發展戰略被批準實施:
第一步,發射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應用實驗。
第二步,突破航天員出艙活動技術、空間飛行器的交會對接技術,發射空間實驗室,解決有一定規模的、短期有人照料的空間應用問題。
第三步,建造空間站,解決較大規模的、長期有人照料的空間應用問題。
1999年11月,神舟一號成功發射,返回艙在預訂位置著陸,“第一步”正式邁出。到了2005年10月,神舟六號搭載費俊龍、聶海勝兩名航天員升上太空并成功返回,標志著中國航天“三步走”戰略的“第一步”正式完成。
2008年9月,神舟七號飛天圓滿成功,中國掌握了航天員空間出艙活動關鍵技術,開始邁出“第二步”。
隨后幾年里,神八、神九、神十、神十一相繼發射成功,中國航天掌握了出艙活動關鍵技術、在軌駐留技術、自動手動對接技術、以及助推劑在軌補加技術等,“三步走”戰略的“第二步”圓滿完成。
2021年6月17日,神舟十二將聶海勝、劉伯明、湯洪波三位航天英雄送上天宮空間站,這是中國人首次進入自己的空間站,中國航天邁出了“第三步”!
總之,中國建造空間站是早就寫在技術發展計劃書里面的,是“863計劃”的主題項目之一,也是中國航天“三步走”戰略的最后一步!
2、建造空間站的意義有目共睹,空間站為我國很多領域的科學實驗,提供了完美的實驗環境
通過深入研究世界航天的技術發展歷程可以發現,在載人航天領域能夠凝聚16個國家共識的只有建造空間站。如果國際空間站2010年左右能夠建成,并且再使用10年,那么從1971年蘇聯發射“禮炮一號”試驗性空間站起,到2020年左右的50年間,唯一沒有間斷的載人航天活動就是空間站的建設和應用。由此可見,空間站的重大實用價值是世界公認的。
……
這是2007年11月16日,王永志在一次航天技術高峰論壇上,做主題報告時說的一段話,他明確指出了空間站在世界航天領域的價值所在。
中國空間站最先發射升空的是“天和”核心艙,除了安裝生命維持系統、生活供電等保障航天員生活的功能外,還安放了4個實驗柜。
后續還會有1號實驗艙和2號實驗艙對接到核心艙上,實驗艙一共安放12個實驗柜,將來的太空實驗要在這些實驗柜中完成。
空間站最大的價值就是科研,而距離地面400千米高空的空間站,最大的特點就是失重。這讓一些對失重環境要求比較高的科研項目,在空間站進行長期實驗成為可能。
比如與生命科學有關的實驗,在空間站失重環境下,人類身體會有哪些變化。其實航天員本身也是實驗對象,他們需要隨時記錄自己的身體變化,經常測量各項指標并做記錄,這些實驗成果是為未來人類星際移民做準備。因為人類將來要到達其他星球的話,需要長時間處于飛船的失重環境中,掌握了失重下人體的變化,才能提前進行規劃。
還有醫學領域的實驗,人體在失重環境下,身體各組織,甚至蛋白質會發生哪些變化,都有研究意義,還有一些疫苗的開發也需要失重環境。
另外,在空間站可以進行育種實驗,檢測植物在失重環境下的生長特性。雖然在地面也可以創造出失重的環境進行實驗,但是像植物生長這種需要長時間觀察的實驗,只有在空間站上才能實現。
在物理學方面,空間站上可以進行微重力環境下的流體力學、燃燒過程等實驗,這些雖然有了實驗結論,但在地面上的實驗過程和結論,始終存在偏差。
再說一個前沿科技方面的,比如冷原子的研究,就是把原子的溫度降到盡可能低,這種情況下,一群原子會突然展現出步調一致的屬性。如果看不懂我在說什么,我就再說一個詞:量子計算機!
量子計算機的研究需要冷原子研究的實驗數據,而在地面上的冷原子實驗,始終存在誤差。如果將這個實驗搬到空間站的微重力環境下,這種誤差就沒有了。
所以說,空間站可以為很多科研項目提供微重力環境,讓一些在地面上無法進行或者很難進行的實驗,在空間站可以輕易完成,這也是我國建造空間站的主要目的。
3、建造空間站可以帶動相關產業的發展
航天事業可以帶動相關產業的發展,這一點毋庸置疑,空間建造同樣可以促進相關科技的發展。
相信大家都知道美國的阿波羅計劃,一直被稱為帶動了很多民用科技的發展,比如紙尿褲、CT、太空被等,這些產品都是來自航空事業的發展。
而我國的空間站同樣會帶動民用科技的發展,神舟系列火箭使用材料,也可以應用到民用領域,比如潤滑油等,空間站未來進行的各種實驗,實驗成果也會用在民用領域。
所以說空間站的建造,會帶動相關技術和產業的發展,是富民強國的航天工程。
結語
通過以上內容,我們知道了中國為何要建造空間站,這是中國航天工程發展的必經之路,也是中國航天事業的主題項目之一。
而且中國空間站在很多方面,相比國際空間站更有優勢:
首先中國空間站是自主研發的,也是中國自己在使用,所以相比國際空間站擁有更強的自主性,建設進度完全掌握在自己手上,建設過程更加可控,速度也更快。
其次中國空間站的建造年代更近,所以在相同功能的設備上,中國空間站可以安裝參數指標更加先進的設備。比如中國空間站的太陽能電池板,就比國際空間站電池板的效能高一倍。
中國空間站雖然比國際空間站要小,但我國可使用的空間和美國、歐航局、日本三個艙段之和差不多,可使用空間要大很多。
除此之外,中國空間站裝配的各種望遠鏡的性能參數也都是當前航天器上最先進的,中央電腦的性能也遠遠超過了國際空間站。
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最后預祝我國三位航天員能夠圓滿完成太空任務,凱旋而歸!