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方兴未艾的航天活动

2019-11-08 航天

方兴未艾的航天活动
 
齐奥尔科夫斯基曾预言:我们乘坐宇宙飞船起飞,停留在离地球 2000 到 3000 多公里的太空中,随后从地球上运来工具、机器和材料,在空间站建造起移民地。再后来,就能在空间独立制造产品了。现在人们看到,这个理想正在变成现实,载人空间站和航天飞机的进一步发展,将为建造太空移民地铺平道路。
 
今后 10 年内,在太空除了有日益增多的各种应用卫星竞相角逐、载人空间站和航天飞机频繁飞行外,将会出现更先进的空天飞机和永久空间站,载人航天活动方兴未艾,迅速发展。
 
目前,除美国继续执行航天飞机载人计划以外,俄罗斯和欧洲空间局都在研制自己的航天飞机。前苏联第一架暴风雪号航天飞机已于 1988 年 11 月 15 日发射升空,完成首次无人驾驶的试验飞行。虽然仅在太空逗留 3 小时,但却标志前苏联的航天飞机技术取得了突破性进展。暴风雪号航天飞机上天,集中了 1000 多个科研机构和工厂的数万名科技人员创造的成果。它的主要任务就是将来为在轨道上的空间站运送航天员和给养,运送和维修太空设备,回收轨道站上生产的产品,进一步增强开发空间的实力。为此,下一个目标是在机上所有系统的安全可靠性得到充分保证以后,即投入载人飞行。它将与正在研制中的和平 2 号轨道站结合起来,开展载人航天活动,为下一世纪载人飞上火星探索经验。
 
欧空局联合 11 个国家,正在执行一项研制海尔梅斯号航天飞机和哥伦布号空间站的计划。海尔梅斯号航天飞机是一种多用途的运输工具。初步设计的机长 17.9 米,宽 10.2 米,有效载荷舱 35 平方米,座舱 18 平方米,可把 6 名航天员和 4.5 吨的货物送到近地轨道。它能重复使用 30 次,有效寿命 15 年。这种小型航天飞机实际上是哥伦布号空间站系统的一个组成部分。哥伦布号空间站由增压舱、极轨平台、服务舱和尤里卡平台组成。增压舱是空间站主体,为航天员工作和生活的场所;极轨平台用于对地观测;服务舱载有动力、温控、通信和其他保障系统;尤里卡平台是航天员从事空间科学实验的地方。此外,英国在研制霍托尔号航天飞机,德国在实施桑格尔号航天飞机计划。预计这些航天器将在本世纪末或下世纪初相继投入使用,会在太空舞台一展它们的风采。
 
美国的下一步载人航天目标,是建造“东方快车”空天飞机和“自由号”永久空间站。“太空快车”空天飞机能像普通飞机那样从地面水平起飞,以高超音速在大气层内飞行,并直接加速进入地球轨道飞行,完成任务后返回  
大气层,又像飞机那样水平着陆,完全达到能重复使用的目的。目前正在研制一种叫 X—30 的试验型样机差不多像今天的 DC—9 客机大小,是“东方快车”的三分之一。最关键的技术是要解决制造大型组合式推进装置、轻型高强度耐高温材料、高超音速气动结构外形和先进的控制系统。预计下一世纪初才能进入轨道飞行。
 
美国的自由号永久空间站,既是一个永久性的轨道研究设施和工作设施,也是一个轨道试验、组装和修理中心。它有双龙骨结构和单横梁结构两种设计方案。前一方案总长 153 米,高 110 米,两根骨架各长 91.5 米,二者间距 38.4 米。乘员舱和实验舱装在中心处,修理舱、贮存库和燃料加注站设在上面箱形区域,轨道转移飞行器、服务舱位于下面箱形区域。上横梁上安置太阳能发电装置。空间站的组件由航天飞机分批送上轨道,需要往返运送 31 次才能装配成功。后一方案采用 122 米长的单横梁,包括 4 间工作居住舱、 2 间后勤保障舱、4 个自由飞行平台和 1 个可移动的维修舱。这种永久性空间站预计重 36 吨,可乘 6 至 8 名航天员。除进行对地观测、天文观测、微重力材料加工和生命科学研究外,还钭为未来建立月球基地和载人火星飞行架起一座空间桥梁。
 
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