运行10年1600亿美元,美俄已放弃空间站计划,中国为什么还要建?
≖⇣运行10年1600亿美元,美俄已放弃空间站计划,中国为什么还要建?
“现在搞空间站已经时过境迁。美国都放弃了,我们还有必要吗?”
“国际空间站由16个国家和地区组织共同投资、联合建设,有财力和技术基础,花费了1000多亿美元(2007年)。我国还是发展中国家,财力能支撑得了吗?”
……
这是2007年,载人航天航天工程总指挥部召开的一次论证会上,针对当时形势下我国还要不要搞空间站、搞一个什么样的空间站的问题,征求专家意见过程中的一些讨论内容。
当时中国航天工程,正处于是否建造空间站的论证阶段。而美国航天局在2006年的“重返月球计划”中说道,他们将在2014年左右放弃国际空间站,并在2020年左右“重返月球”。
这对中国的空间站计划影响非常大,论证会上有将近一半的专家主张放弃空间站计划,而剩下的一半专家虽然同意建造空间站,却认为只需要一个小型的空间舱就够了。
后来在载人空间站工程实施方案编制专家组的组长王永志的坚持下,以及在任新民、庄逢甘、屠善澄、陆元九和梁思礼等老一代科学家的认同说服下,航天领域的专家们在思想上达成了共识:建造空间站符合载人航天的发展规律,适合中国航天技术的发展需要,建立我们自己的空间实验室,乃至长期有人照料的空间站,是着眼未来必须迈出的一步。
这是中国空间站立项之初的一些历史,我国在空间站建造上,也是经历过动摇的,但是最终确定下来:中国一定要建造自己的空间站!
那么为什么在美俄已经放弃空间站计划的情况下,我国还要坚持建造空间站呢?主要有以下几个原因:
1、建造空间站是“863”计划中,航天领域要实现的目标,是航天发展“三步走”战略的“第三步”
1986年,在王淦昌、陈芳允、杨嘉墀、王大珩四位科学家的建议,以及邓小平同志的批示下,中共中央、国务院批准了一项具有深远意义的重大决策——《国家高技术研究发展计划纲要》,这就是我国的“863”计划。
“863计划”是一项具有明确目标的国家科技计划,国家给予长期、重点支持,并随着每个阶段国民经济发展规划的制定实时调整。其主要原则是:瞄准世界高技术发展前沿,加强创新,实现从重点跟踪到突出跨越的战略转变。
“863计划”选定了7大技术领域的17个主题项目,其中航天技术是七大领域中的第2领域。航天领域的两个主题项目是:大型运载火箭及天地往返运输系统、载人空间站系统及其应用。
从这里我们可以知道,建造空间站是我国“863计划”中的一项主题发展项目,是早就计划发展的航天技术。
1992年1月,中国载人航天工程被正式批准,也就是“921工程”,这是中国航天史上迄今为止规模最大、系统最复杂、技术难度最高的工程。
到了1992年的9月,中国载人航天工程“三步走”发展战略被批准实施:
第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。
第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。
第三步,建造空间站,解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。
1999年11月,神舟一号成功发射,返回舱在预订位置着陆,“第一步”正式迈出。到了2005年10月,神舟六号搭载费俊龙、聂海胜两名航天员升上太空并成功返回,标志着中国航天“三步走”战略的“第一步”正式完成。
2008年9月,神舟七号飞天圆满成功,中国掌握了航天员空间出舱活动关键技术,开始迈出“第二步”。
随后几年里,神八、神九、神十、神十一相继发射成功,中国航天掌握了出舱活动关键技术、在轨驻留技术、自动手动对接技术、以及助推剂在轨补加技术等,“三步走”战略的“第二步”圆满完成。
2021年6月17日,神舟十二将聂海胜、刘伯明、汤洪波三位航天英雄送上天宫空间站,这是中国人首次进入自己的空间站,中国航天迈出了“第三步”!
总之,中国建造空间站是早就写在技术发展计划书里面的,是“863计划”的主题项目之一,也是中国航天“三步走”战略的最后一步!
2、建造空间站的意义有目共睹,空间站为我国很多领域的科学实验,提供了完美的实验环境
通过深入研究世界航天的技术发展历程可以发现,在载人航天领域能够凝聚16个国家共识的只有建造空间站。如果国际空间站2010年左右能够建成,并且再使用10年,那么从1971年苏联发射“礼炮一号”试验性空间站起,到2020年左右的50年间,唯一没有间断的载人航天活动就是空间站的建设和应用。由此可见,空间站的重大实用价值是世界公认的。
……
这是2007年11月16日,王永志在一次航天技术高峰论坛上,做主题报告时说的一段话,他明确指出了空间站在世界航天领域的价值所在。
中国空间站最先发射升空的是“天和”核心舱,除了安装生命维持系统、生活供电等保障航天员生活的功能外,还安放了4个实验柜。
后续还会有1号实验舱和2号实验舱对接到核心舱上,实验舱一共安放12个实验柜,将来的太空实验要在这些实验柜中完成。
空间站最大的价值就是科研,而距离地面400千米高空的空间站,最大的特点就是失重。这让一些对失重环境要求比较高的科研项目,在空间站进行长期实验成为可能。
比如与生命科学有关的实验,在空间站失重环境下,人类身体会有哪些变化。其实航天员本身也是实验对象,他们需要随时记录自己的身体变化,经常测量各项指标并做记录,这些实验成果是为未来人类星际移民做准备。因为人类将来要到达其他星球的话,需要长时间处于飞船的失重环境中,掌握了失重下人体的变化,才能提前进行规划。
还有医学领域的实验,人体在失重环境下,身体各组织,甚至蛋白质会发生哪些变化,都有研究意义,还有一些疫苗的开发也需要失重环境。
另外,在空间站可以进行育种实验,检测植物在失重环境下的生长特性。虽然在地面也可以创造出失重的环境进行实验,但是像植物生长这种需要长时间观察的实验,只有在空间站上才能实现。
在物理学方面,空间站上可以进行微重力环境下的流体力学、燃烧过程等实验,这些虽然有了实验结论,但在地面上的实验过程和结论,始终存在偏差。
再说一个前沿科技方面的,比如冷原子的研究,就是把原子的温度降到尽可能低,这种情况下,一群原子会突然展现出步调一致的属性。如果看不懂我在说什么,我就再说一个词:量子计算机!
量子计算机的研究需要冷原子研究的实验数据,而在地面上的冷原子实验,始终存在误差。如果将这个实验搬到空间站的微重力环境下,这种误差就没有了。
所以说,空间站可以为很多科研项目提供微重力环境,让一些在地面上无法进行或者很难进行的实验,在空间站可以轻易完成,这也是我国建造空间站的主要目的。
3、建造空间站可以带动相关产业的发展
航天事业可以带动相关产业的发展,这一点毋庸置疑,空间建造同样可以促进相关科技的发展。
相信大家都知道美国的阿波罗计划,一直被称为带动了很多民用科技的发展,比如纸尿裤、CT、太空被等,这些产品都是来自航空事业的发展。
而我国的空间站同样会带动民用科技的发展,神舟系列火箭使用材料,也可以应用到民用领域,比如润滑油等,空间站未来进行的各种实验,实验成果也会用在民用领域。
所以说空间站的建造,会带动相关技术和产业的发展,是富民强国的航天工程。
结语
通过以上内容,我们知道了中国为何要建造空间站,这是中国航天工程发展的必经之路,也是中国航天事业的主题项目之一。
而且中国空间站在很多方面,相比国际空间站更有优势:
首先中国空间站是自主研发的,也是中国自己在使用,所以相比国际空间站拥有更强的自主性,建设进度完全掌握在自己手上,建设过程更加可控,速度也更快。
其次中国空间站的建造年代更近,所以在相同功能的设备上,中国空间站可以安装参数指标更加先进的设备。比如中国空间站的太阳能电池板,就比国际空间站电池板的效能高一倍。
中国空间站虽然比国际空间站要小,但我国可使用的空间和美国、欧航局、日本三个舱段之和差不多,可使用空间要大很多。
除此之外,中国空间站装配的各种望远镜的性能参数也都是当前航天器上最先进的,中央电脑的性能也远远超过了国际空间站。
关于空间站的内容就介绍点这里,读者朋友有什么问题可以在下方评论区提出!
最后预祝我国三位航天员能够圆满完成太空任务,凯旋而归!
☯Ⓕ运行10年1600亿美元,美俄已放弃空间站计划,中国为什么还要建?
太“烧钱”了!运行10年1600亿美元(也就是10年耗资1600亿美元),空间站已经成为“无用”的东西,美俄已放弃空间站计划,中国却还在建造空间站,是这样的吗?不了解的人问这个问题也算是正常的,但是知道空间站建设的作用、目的,以及建设之后的成果,必然不会这么问。从国际空间站发展这么多年来的情况来看,似乎空间站并没有被放弃。
如今国际空间站使用的“寿命”虽然在缩短,但是空间站的持续维护并没有停止,并且在进行利用进行各种实验研究,所以这样说明了空间站的价值依然是存在的,并不是“一无所成”,就算是运行10年1600亿美元,在运用方面来说也是值得的了。
美俄已放弃空间站计划
这个说法也完全是“错误”的,美俄已放弃空间站计划完全是“假象”,美俄看到中国建立空间站之后,相继都表态了,要建立自己的空间站,所以美俄已放弃空间站计划是不存在的,反而是要建立自己的空间站。只是美国与我国,俄罗斯建立空间站的计划有点不一样,美国是希望借助民营企业加速推进太空开发,从而甩开中国等竞争对手。
很明显,美国的这个发展战略不一样,俄罗斯的空间站计划也提出来了,俄罗斯在2014年的时候,俄航天局局长奥斯塔宾科就表示,正在考虑建立高纬度国家空间站方案,并称这个问题可能会被列入新的联邦航天计划之内。所以美俄没有放弃空间站计划,这完全是没有了解之后的说法。
当然,说别了,这也是一种太空竞争,有了自己的空间站,比合起来用一个空间站方便很多,并且自己进行科学实验的方式也多很多,所以拥有自己空间站的发展才是根本,并不是大家想的那么简单。
中国为什么还要建?
我们要知道,西方国家对中国的技术限制很久了,包括如今也是“历历在目”,而中国无论是空间站之外的发展——探月项目,探火项目等等,都是依靠自己发展起来的,而如今的中国空间站也完全是依靠自己的技术发展起来的,这下大家应该明白了,中国为什么还要建?
首先我们可以证明一个问题,无论西方国家对我国如今进行技术封锁,其实都是无效的,中国依然可以依靠自己的“智慧”、“努力”等等发展起来,这完全可以证明中国技术的快速进步,同时还能够提升自己的航天整体水平,所以如今世界很多国家都在祝福我国,说我国航天实力的提升,这就是建设的一个方面。
还有,中国建设空间站还是可以发展更多突破性的技术,也就是价值意义,有望产出一大批重大科学成果,突破一大批核心关键技术,获得无法估量的经济和社会效益。可以开展新能源技术,研究空间材料,推动工业技术进步等等,所以具有极大的成果,并不是大家想的那么弱小,这完全不是一回事,所以如果——美俄真的已放弃空间站计划,我们依然需要建设空间站。
还有一个,世界其他国家都可以利用国际空间站,中国这么多年了,也没有看到能够上去进行任何实验,严格的来说也被“拒之门外”了,包括前面,美国宇航局局长公开说,禁止我国参与国际空间站项目,那怎么办?我们难道就不发展了,所以消费再多,我们都需要建一个,我们才能够发展起来。
总结
运行10年1600亿美元对国际空间站来说,已经是个小数目了,未来中国独自运行空间站可能消费也不少,但是这些都是次要的,只要我们能够研究出更多的技术,这一切都不是问题,只要有突破性的研究,这就是一个好消息,而如今我们不用用别人的眼光看待自己的空间站建设项目,我们也说了,就算是美俄真的已经放弃了空间站计划。
这对我们来说也没什么影响,更何况它们已经有这方面的计划了,所以这完全不是“一回事”,这下大家应该明白中国为何建立空间站了吧,其实对中国来说,这就是一个好项目。我们计划是在2022年前后建设完成,我们也期待早点建设完成。
并且有非常多的重要成果出来。再也不用在意别人的空间站怎么样了,这就是“底气”产品,我们自己的空间站,在国际空间站退休之后,也将可能成为全球唯一的空间站,所以到时候我们就可以等待其他国家申请加入利用,来创造出更多的价值。
☄⊕运行10年1600亿美元,美俄已放弃空间站计划,中国为什么还要建?
国际空间站从1998年11月15日国际空间站第一个部分曙光号功能货舱发射升空,到2011年2月24日最后一个多用途增压舱安装完成,总共耗时13年,总计耗资1500亿美元。
比较有意思的俄罗斯科学舱(多用途实验舱(MLM))一直跳票到2021年7月29日才与星辰号成功对接,但意外的是对接几小时后,科学舱的计算机出现了故障启动了推进器,结果将国际空间站推翻了几个跟斗,把NASA给吓了个半死,花了老长时间才把姿态给调整回来。
右下侧科学舱
国际空间站花销那么大,究竟花去了哪里?
国际空间站通过30多次航天飞机以及俄罗斯质子号火箭的运输,才在离地面420千米轨道上组装起大约420吨重的庞然大物,长度超过73米,宽度达到了108米,总加压空间达到了915.6立方米,当然空间站不只是建造就完事了,还需要运营与维护。
每年维护的费用需要多少?
国际空间站大约有如下几块固定的费用:
1、常驻宇航员往返天地间的费用2、空间站每年轨道维持的费用3、空间站补给飞船的物资与发射费用4、空间站维护设计改造维修费用5、实验项目消耗的费用截止到2010年,国际空间站的各成员国累积投入了1551亿美元,其中美国1311亿美元(直接投入724亿美元,航天飞机费用587亿美元),俄罗斯120亿美元,欧空局50亿美元,日本50亿美元,加拿大20亿美元。
从开建到至今,NASA在国际空间站的费用为每年35亿美元,而到了2011年7月21亚特兰蒂斯号航天飞机最后一次飞行后全部退役,因此美国的宇航员全都由俄罗斯联盟号飞船来承担,从最初的2180万美元/人涨价到了2018年的8100万美元/人,这十年间单独就是“船票”NASA就花了33.7亿美元。
不过后来SpaceX率先开通了货运飞船业务,给NASA的报价是16亿美元/12次,而波音和SpaceX的宇航员往返天地的费用为5800万美元/人。2020年5月30日,猎鹰九号搭载龙飞船与两名宇航员前往国际空间站,并于5月31日对接成功。
2021年5月2日凌晨2时56分,SpaceX的“龙”飞船从国际空间站返回地球,带回了4名宇航员,NASA终于不用在仰人鼻息,窝在俄罗斯的飞船里回地球的丢人日子了。
因此从2021年中开始,NASA在国际空间站上的费用会有所下降,当然除了NASA外还有俄罗斯以及其他14个国家的费用,按各国分摊比例支出,可以想象这费用绝对不会少。
国际空间站费用那么高,为什么我国还要建?
2021年4月29日天和核心舱的成功发射,揭开了我国天宫空间站的建设的序幕,预计在2022年底之前将会执行12次发射任务,将问天实验舱、梦天试验舱送上轨道,完成天宫空间站建设,预计建成后总质量将超过70吨,加上未来的光学舱和扩展舱段,总质量大约在100吨左右。
与国际空间站相比,天宫空间站明显要小很多,但事实上真正用于工作与实验的功能与总量却不比国际空间站少多少,比如由于技术的进步,太阳能电池的功率,国际空间站(ISS)是110千瓦,而天宫空间站(CSS)是100千瓦。
另外全部建成后,体积达到国际空间站的60-70%,有效可利用体积能达到90%以上,并且有很强的模块化能力扩展实验舱,未来最多能扩展4个实验舱,最大总质量可以达到180吨。
中国的空间站优势在哪里?
得益于技术进步,比如太阳能电池就差了一大截,而且没有桁架式布置太阳能电池,另一个则是舱室与实验舱设计布局合理,国际空间站上美俄两国之间互相保密的因素,俄罗斯区和美国区各类接口和标准的不一致导致大量空间资源被浪费,资源利用效率不高。
还有一个则是轨道维持,CSS利用电推维持轨道,燃料消耗率比国际空间站低一个数量级,而现在的国际空间站每年消耗的燃料达到4吨以上,当前曙光舱段上有16个容积为400升的长罐和330升的短罐(各8个),一共能储存5.76吨燃料,星辰号则是由2个400升的燃料罐,只能存储860千克燃料。
而给国际空间站货运燃料补给的M-52进步号飞船只能装载2.3吨载荷,1.3吨是食品与其他货物,只有1吨是燃料载荷,所以从理论上来看,单独就货运飞船而言,它得发射四次才能维持国际空间站的轨道。
进步号无人货运飞船正在逐渐接近国际空间站,准备进行自动对接。摄于2017年2月24日
而我国空间站每年只需要1次补给即可,如果宇航员半年轮班一次,那么外加2次载人飞船发射,如果一年轮一次,那么一次货运一次载人,费用大约只有国际空间站的1/3不到(按次数)。
LHT-100型霍尔氙离子电推
由于天宫空间站是我国独立建造,未来开放给友好国家使用时可以收取一定的费用,除了天敌往返的费用外,还有在空间站内的生活与实验等设施的费用,比如国际空间站进入每人的费用约为5800万美元(生活一个月),也不算是小数目了,搞不好还能赚点零花钱是吧。
除了费用外,目的是什么?
和国际空间站相比花钱确实不多,但如果只是个花瓶的话,就是一块钱也是多不是吗?当然空间站绝不是花瓶,首先它就是一个我国空间技术验证的绝佳场所,它的存在可以让我国航天在未来十几年时间内有一个稳定的支出,运营空间站可以成长起一大批人才,这点非常重要。
另一个则是近地轨道失重状态的环境,比如在国际空间站上展开的冷原子实验,达到了绝对零度上百亿分之一度,这种环境对于科学实验是对一无二的。
而除了科学以外,有部分金属冶炼需要在失重状态下进行,比如纯度极高的99.9999%-99.999999%的材料,需要在悬浮状态下不接触坩埚进行。
还有人体器官的3D打印,血管等结构无法在重力状态下进行,而在失重状态下很多问题都迎刃而解,因此空间站的发展,未来也许将会为人体器官移植打开一条新路。
所以,究竟是有必要还是没必要?尽管耗资那么高,为什么美国要继续坚持运维国际空间站,因为最新的消息是延寿到2030年,而财政捉襟见肘的俄罗斯却打算单干一个空间站,如此香饽饽,我国怎么可能会落后呢,况且我们已经走到了紫禁之巅的脚下,往前一步,未来就可能独步近地空间。
▵✒运行10年1600亿美元,美俄已放弃空间站计划,中国为什么还要建?
这个问题很简单,从来没有开过兰博基尼的人,说兰博基尼哪哪不好都是“扯淡”!只有您开过了之后,才有资格说……反过来,某位或某些兰博基尼车主说自己的车子这不好、那不好,您一个开着卡罗拉、宝来的就信了?就算将来有钱了,也坚决不买兰博基尼?“鞋子合不合脚,只有自己知道”!美帝当初忽悠乌克兰把前苏联留下的装备拆解了当废铁卖,不就是玩的这一手吗?美帝嘴里说出来的话,您也信?空间站真要是没用,美帝当初为啥宁可带上“老冤家”俄罗斯一起玩、也要建国际空间站?您真当美帝是“无私奉献”?
美帝当年登月,前前后后搞回来几百公斤月壤,结果只“大方”地送了中国小拇指甲盖大小都不到的一块!这玩意儿能干嘛使?您研究来、研究去,也跳不出人家设定好了的“圈子”!当初“送给”咱之前,肯定是“选了又选”的,不是吗?只有我们自己但月球上挖点回来,才能真正做到想怎么研究就怎么研究!
空间站亦然,当年建设国际空间站时,美帝变着法儿设置障碍,不让咱上去?为啥?如果空间站真没用,美帝干嘛不让咱上去?正所谓“存在即合理”,美帝花那么多钱搞这个东西,难道仅仅是为了“好玩”?不尽然吧?该做的实验他们做了、该拿的数据他们也都拿到了,自然觉得空间站“没用”了……可咱们呢?连空间站都没上去过,这么听美帝忽悠忽悠,就不搞空间站了?只有咱们自己搞了,把该做的都做了、该拿的数据都拿了,才有资格评价空间站到底有用还是没用。听美帝忽悠是要吃大亏的!当年听了美帝的忽悠,俄罗斯硬是把自己给玩“休克”了。当年听了美帝的忽悠,咱们放弃了“运十”,可结果呢?美帝不仅大把赚着咱们得钱,还到处掐咱们的脖子。
所以,空间站到底有用没用,只能由咱们自己来验证,谁说的话也靠不住!这就是咱们为什么在美俄相继放弃空间站之后还要自己建造空间站的原因所在。更何况,空间站不仅仅是一座“天外实验室”,更是对我国工业设计、工业制造等诸多领域的一次“总检验”,是对我国高尖端工业技术的“大练兵”。就算上天之后真的没有科学意义,建造的过程也是极其具备现实意义的!更何况,恐怕空间站并不像美帝所说的那样——“光烧钱、没大用”。
俄罗斯为何放弃空间站建设?是因为空间站没用吗?不是!是因为他们没钱……美帝说放弃空间站建设了吗?并没有!他们不过就是忽悠忽悠咱罢了,听了他们的,那咱们就着了道了!美帝之所以一直对国际空间站修修补补、而没有再建造一个,主要是几方面因素:一、因为没有想到咱们中国会短时间内迅速崛起,美帝早已经把相关设计部门和建设设施关闭甚至拆解了。短期内再建立起一套设计、生产体系,谈何容易?就跟五代机一样,美帝连生产线都拆了,虽然歼20横空出世,但美帝也只能继续用着原来的老旧五代机……
二、美帝的航天飞机已经全部报废。如果想要建设国际空间站规模或者更大规模的空间站,势必要重新开启航天飞机项目,耗费不菲,甚至得不偿失。如果不恢复航天飞机项目,美帝短期内恐怕也只能建设一个与咱们天宫相当规模的空间站,“开倒车”不仅“跌份”、更没有现实意义……所以,在更新一代的空间站设计出炉之前,美帝是不太可能大规模建设新空间站的。
三、国际空间站当年是集结了很多国家的力量一起建设的。起初各国充满了“幻想”,希望能够与美帝“平起平坐”、共享国际空间站。但现实却是,各国都花了不少银子,但国际空间站的控制权却牢牢掌握在美帝手中。俄罗斯连一个完整的实验柜都没有!欧洲也一样,很多东西都得让美帝占大头。这就好比兄弟们集资买了套房,美帝却占了主卧、次卧和客厅,其他那么多人只能挤在阳台、卫生间……可钱已经投了,各国也只能认栽。但美帝要想“依葫芦画瓢”再来一次,恐怕就没有多少国家愿意再交这个“智商税”了,不是吗?至少俄罗斯肯定不会……
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因为便宜呀,国际空间站,参与的多了,必然各种黑幕,美国五角大楼一个咖啡壶可以报1500美元,国际空间站一个电脑显示器报5000美元,这也算事。所以10年1600亿美元,换中国完全国产,也就是1600亿人民币。这多吗?
但是为了节省,我们的空间站仅有国际空间站的三分之一大,所以经费还要减少,这就只有每年50-60亿了。那还贵啥。
在,但是,中国空间站采用搭积木方式,一代核心仓到了维修费太高时,我们可以发二代上去替换,这样中国空间站就一直是最新,科技含量最好的。费用低,更替方便,一直用最好最新的设备做最前沿的空间实验,自然科研价值高。
综合:在社会主义制度下,举国体制下,空间站不贵,空间站也不会因为科研设备老化不堪而弃之不用。
所以根本原因是美欧的创意不足,追求高大全的面子工程,结果必然是玩不起。
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