世界空间站的发展 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：

　　世界空间站的发展
庞之浩
到１９８９年为止，世界对载人航天事业的投资总数达１８９０亿美元，其中西欧投资１７亿美元，只占总投资的７．５‰，日本为１亿美元，不足１‰，其余的９９％以上都是美苏两国投入的。这些巨资的一个主要用途是研制试验性空间站，解决人类在太空的长期生存问题。
目前人类共发射了９个空间站，其中苏联８个，美国１个，它们分属于两代空间站。９０年代末期，美国将建成第三代空间站“自由号”。
第一代空间站采用舱段式构型。它由各种不同形状和尺寸的多个舱段组成，一般以圆筒形压力舱作为空间站的基本结构，进入轨道后，太阳电池板和天线等即可自动展开，投入工作。这种空间站的特点是，外形简单，所需硬件少，容易实现；能一次发射入轨运行，入轨后不用再与其他舱对接，尤其是不需要宇航员出舱进行复杂的对接或组装工作。所以早期空间站（从１９７１年开始发射），如苏联的７个礼炮系列空间站和美国唯一发射过的“太空实验室”空间站，都采用这种构型。
１９８６年苏联发射了第二代空间站“和平号”。它采用模块式构型，即由几个相互独立、单独发射的模块式舱段在空间交会对接组成。其突出的特点是可在舱段式空间站基础上根据需要对接舱段，从而扩展功能和规模。苏联“和平号”空间站现已对接了３个实验舱，今明两年还将对接光谱舱和自然舱以及第２架“暴风雪号”航天飞机，届时将组建完毕庞大的复合体。
计划将于本世纪末建成的美国“自由号”空间站比前两种空间站更为先进。它属于第三代空间站，采用“耳目一新”的桁架挂舱式构型，即以桁架为基本结构，生活舱、实验舱等均像衣服挂在衣架上那样挂靠在桁架上。其优越性是灵活性极大，在压力生活舱外的长桁架上提供了广阔的设备安装区，由于其结构不像前两代空间站那样紧凑，有效载荷能方便地从接口出入；桁架间的广阔空间可安装不受遮挡的各种观测仪器和增设太阳电池板，满足用户的各种需要。它的主要缺点是比较复杂，尤其是需要宇航员多次出舱进行在轨组装工作。
现在，美、苏、日、欧都在发展空间站，他们的目标分两类，美苏属于大目标类，即控制太空，研究地球环境、宇宙空间并开发太阳系，建立空间工厂，并以此作为在轨服务基地和探索外星的中转站；西欧和日本属于小目标类，主要是为了在国际空间站领域中占领一席之地，最终建立起自己的空间站体系。
在发展战略方面苏联采取循序渐进式。这使得苏联不仅发射数量最多，载人航天时间最长（一年），而且技术最为领先。
美国采取争先跳跃式，１９７３年发射了具有第一代水平的“天空实验室”后就转向研制航天飞机了，直到８０年代中期才又重新提出发展空间站。为了赶超苏联，美国直接研制第三代空间站“自由号”，它将耗资３００多亿美元。
西欧采取高起点迈大步式，计划在１９９６年发射一个实验舱对接到美国“自由号”空间站上，１９９８年发射一个有人照料的自由飞行器，再发射资源舱和空间平台，到２１世纪初，将在太空把实验舱、自由飞行器、资源舱和空间平台对接组合成独立的哥伦布空间站（属第二代）。
日本在当前则主要利用美国的新技术研制自己的空间站。日本将在１９９６年发射一实验舱对接到“自由号”空间站上，尔后参加美国空间站的研制、管理和应用开发，最后在２１世纪初建成自己独立的空间站。
上述空间站的研制有一共同点，就是在资金和技术方面广泛进行国际合作。