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国际空间站老去,宇航员新家将至

2021-12-01 11:35:29公文范文
朱秋雨中国空间站在轨运行效果图6月17日9时22分,“神舟十二号”载人飞船搭载“长征2F”运载火箭发

朱秋雨

中国空间站在轨运行效果图

6月17日9时22分,“神舟十二号”载人飞船搭载“长征2F”运载火箭发射升空。18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后走进“天和”核心舱,成为中国空间站的“首批客人”。

2022年年底,中国独立建造的“天宫”空间站建成后,将在近地轨道运行十多年。而当前唯一在役、且创造史上运营时间最长纪录的国际空间站(ISS),预计很快要退役。设计师过去预计,其使用寿命为15年,但它已经在太空工作了21年。宇航员发回的报告显示,“老化迹象出现,厕所破损,空气泄漏”。

这个太空中最大的人造物体,由美国、俄罗斯两国航天局主导,欧洲、日本、加拿大、巴西的太空机构联合推进,在过去21年间,共进行了约3000项科学研究。

它的特殊意义还在于,这是美国和俄罗斯在太空领域达成的深度合作,研发团队包括全球25个太空机构和组织。

不过,ISS项目说是开放国际合作,美国国会却在2011年通过条款,禁止举行任何与美国航天局有关的中美联合科研活动—这相当于将中国排除出参与使用国际空间站的国家行列。这一决定同时促使中国加快建造自己的空间站。

无论如何,1960年代美国总统约翰·肯尼迪提出的“共同探索星空”的愿景,在30多年后,由国际空间站实现了。这个人类航天史上的一大壮举,却是大国博弈、对峙、较量与利益权衡之间张力变化的产物。

组装“太空新家”

人类关于建造空间站的设想,最早于1920年代被提出。1923年6月,罗马尼亚火箭先驱HermannOberth在经典著作《飞往星际空间的火箭》中,设想了空间站的雏形—一个环绕地球轨道运行的平台,它同时是执行月球和火星任务的起点。

2021年6月17日,(左起)汤洪波、聂海胜和刘伯明三位航天员准备乘坐神舟十二号载人航天飞船升空

奥地利人HermanNoordung随后将空间站的概念具象化。1928年,他发布轨道前哨基地的蓝图:基地由多个模块组成,每个模块都有其独特的功能。

Noordung的蓝图,与现实中的国际空间站有相似之处。国际空间站现由16个模块组成。这个人造天体每日环绕地球15.5圈,里面的居住空间比五居室房屋更大,配备两个浴室、健身设施和一处360度的窗。

国际空间站的生活空间,相当于波音747巨型飞机的机舱。

有宇航员做过类比,国际空间站的生活空间,相当于波音747巨型飞机的机舱。而从外观上衡量,国际空间站重39.1万公斤,长109米,和美式橄榄球场差不多大,是低地球轨道上运行的最大卫星。

组装建造国际空间站历时12年。ISS的第一个模块俄罗斯“曙光”舱,于1998年11月20日由“质子型”火箭发射。随后,生活区和实验室模块,以及提供结构支持的桁架和提供电力的太阳能板,一块块地被送至太空,在宇航員和机器人的助力下逐步建成。

2000年10月31日,第一批宇航员乘坐“联盟TM-31”飞船飞往空间站,出发地选在哈萨克斯坦拜科努尔1号发射场—这是“太空第一人”尤里·A.加加林飞入太空的场地。三名宇航员(两名来自俄罗斯,一名来自美国)在此前4年的准备期内,轮流在美国休斯敦和俄罗斯莫斯科郊外的航天局培训上天。

太空领域的跨国合作收到了良好成效。三天后,11月2日,三人抵达空间站,开始打理起“太空新家”的“装修”工作。

在空间站生活的136天里,三名宇航员不仅激活了空间站上的各种设备、系统,整理安排由其他飞船送达的物资,还接待了三次美国航天飞机以及两次俄罗斯“进步”货运飞船的靠泊。

2021年4月27日,SpaceX载人“龙”飞船接近国际空间站

2015年,立方体卫星TechEdSat飘过国际空间站的太阳能电池阵列

直到2001年3月18日,三人才乘坐美国的“发现”号飞船,成功返回地球。第二批的三名驻站人员,包括一名美国女宇航员在内,搭载飞往太空的“发现”号,接过了守护空间站的任务。

不间断的人类驻站模式,在接下来的20年得以延续。

据美国宇航局(NASA)2020年公布的文件,运行的20年间,来自19个国家的240人入驻国际空间站。其中151名宇航员来自美国,48名来自俄罗斯。

美苏争霸到美俄合作

回溯世界航天史,可以说航天热是一个“先盛后衰”的历程。

哈佛大学天体物理学家JohnathanMcDowell维护的数据库显示,从1957年始,人类尝试对太空发射物体超5700次。美苏争霸加快了两国探索太空和行星的脚步—火箭发射在1967年达到了巅峰,一年共计将143枚火箭送入轨道。

发射活动在20世纪七八十年代一直保持高位,但从1990年代开始下降。美国媒体分析称,1986年美国“挑战者”号飞船爆炸致7名宇航员罹难一事,给载人航天蒙上阴影。更重要的是,1991年苏联解体后,无论美国还是俄罗斯,给航天事业的拨款越来越少。

ISS正是这一背景下的产物。运用国际合作集结各国智慧、节省运营成本,无疑是各国由太空竞赛走向合作的一大动因。不过,这一共识的达成,尤其是在美国与俄罗斯之间,并非易事。

促使美国转向寻求太空合作的关键人物叫罗尔德·萨格迪夫。他曾担任苏联科学院太空研究所所长,还曾是苏共总书记戈尔巴乔夫的科学顾问。1989年,他移居美国,成为马里兰大学物理学教授,并成为扩大美俄合作的主要倡导者。

1991年苏联解体后,主张在美俄间加强太空合作的声音,逐渐在美国国内占据上风。1993年,在一场是否应让俄罗斯加入空间站的大讨论中,萨格迪夫写道:“后冷战时代,太空政策即是外交政策。”

2021年6月22日,NASA和ESA宇航员安装国际空间站太阳能电池阵列

他列舉了美国应让俄罗斯加入空间站的缘由,包括帮助俄罗斯维护其在国民心中“太空强国”形象;有利于拉拢俄罗斯总统叶利钦;促使俄罗斯科学家不再局限于国界内工作;为俄罗斯减少使用核武器提供动力。

萨格迪夫所列举的益处,与美国国会里支持美俄合作的议员的理由大致相同。太空合作得到美国第41任总统老布什和俄罗斯总统鲍里斯·叶利钦的初步支持,一系列积极信号也在民间释放。比如,1992年7月,美国航空工业公司组成代表团前往俄罗斯,就未来可能的技术收购、企业合资和其他形式合作进行磋商。

美俄共建空间站的计划,成为了符合克林顿外交战略的理想举措。

一锤定音的合作发生在1993年。该年4月,白宫在为1994年的克林顿和叶利钦首次会晤做准备时,开始寻找象征“改革战略联盟”的举措—这是克林顿政府对俄战略的核心。美俄共建空间站的计划,成为了符合克林顿外交战略的理想举措。

除了空间站的合作外,另一个悬而未决的航天问题还横亘在美俄中间:俄罗斯希望其生产的运载火箭能获得商业合同,以收费形式帮助发射卫星。而大多数的通信卫星所有者或服务需求者,来自美国。

双方利益成为美俄达成共识的基础。1993年9月,美国副总统艾伯特·戈尔和俄罗斯总理切尔诺梅尔金签署关于能源、航空等方面的协议,俄罗斯承诺遵守核武器出口协议,美国则允许了俄罗斯进入商业太空领域。

同时,“合作载人航天飞行计划”的协议就此敲定。按照协议,美俄合作将分阶段进行:第一步是美国航天飞机登陆俄罗斯当时运行的“和平号”空间站,接着是美国和俄罗斯联合建设空间站,最后便是建造国际空间站,美国的盟友也参与其中。值得一提的是,美俄航天合作计划通过后,美国国会对于发展航天的态度变得热情起来。在1993年6月的众议院投票中,建设空间站的资金拨款提案仅以一票的优势获批;而一年后的类似投票,支持票比反对票足足多出了100张。

俄罗斯未来可能向中国的空间站派遣宇航员,中俄双方正就此事商讨。

国际空间站愤怒“分家”

国际空间站集结各国航天精英,在过去21年间为科学前沿作出贡献。只是,国际空间站因满足美国、俄罗斯的共同利益得以建造,但建成后的命运,同样受国际关系的限制。

年迈的国际空间站当前要面临的,是主要国家的热情退潮。今年4月,俄罗斯副总理尤里·鲍里索夫接受国家通讯社塔斯社专访时表示,俄罗斯对国际空间站的承诺只延续到2024年底,而且俄罗斯对ISS目前的状况不满意。

关于俄罗斯要建设自己空间站的消息,随后被广泛报道。据《金融时报》《卫报》消息,俄罗斯国家航天集团公司总裁德米特里·罗戈津透露,俄罗斯将在2025年启动独立建设空间站的计划,预计于2030年前后投入运行。

2021年6月17日,神舟十二号载人飞船发射升空

NASA随后与俄罗斯航天局洽谈,得到了强硬的回应。俄罗斯称,需要更多的保证来推进2024年之后的工作。他们提出条件:如果美国解除对俄罗斯航天工业企业的制裁,俄罗斯则不退出ISS。

做出这番回应,源自俄罗斯在太空合作项目中积蓄的愤怒。罗戈津过去曾多次批评美国“过度以自我为中心”。2020年7月,他在受访时批评美俄合作的月球项目说:“美国偏离了过去在ISS达成的相互支持原则。他们不认为这是国际项目,而认为类似于北约—有美国在,其他人都必须提供帮助和为此买单。”

大国的航天蓝图如今正转向另一个方向。罗戈津在今年6月15日举办的全球航天探索大会上表示,俄罗斯未来可能向中国的空间站派遣宇航员,中俄双方正就此事商讨。

中俄在航天领域的合作前景愈发明朗。中国载人航天工程办公室主任助理季启明在6月16日说,已经有不少国家和地区就中外航天员联合飞行提出了合作意愿,中国总体上表示欢迎。“相信在中国空间站建成后,(人们)将会看到中外航天员联合参加中国空间站的飞行。”

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