一簡一亂,天宮空間站與國際空間站相差239噸,內部空間卻差不多
關于國際空間站和中國空間站,有些人嫌棄中國空間站太小了。的確,我們看看二者的數據:
國際空間站呈十字結構,寬109米、長73米、高20米、重達419噸;
中國空間站呈T型結構,寬約28米、長約18.1米、高4.2米、重180噸;
這樣一看,中國空間站的確是顯得袖珍和迷你起來,但是實際上二者的空間差不多。
國際空間站加壓容積大概是915.6m3,內部空間不明,只知道總體積1200m3
中國空間站單艙段內部空間110m3,加壓容積300m3,三個艙段總空間330m3,加壓容積900立方米。據國際空間站的加壓容積來看,國際空間站的內部空間和中國空間站其實差不多。
相差239噸,究竟中國空間站是究竟怎么做到空間媲美國際空間站的呢?
國際空間站是多國參與建造的產物,就導致了空間站在組合后,有一定的冗余部分存在,而且因為時代和技術的原因,太陽能發電板發電效率不高,能源轉化率僅有15%,供電功率則為90KW。
這就導致了每個艙段都需要太陽能發電板,同樣也需要散熱設備,那沒辦法,國際空間站只能使用
桁架結構,桁架簡單來說就是個鋼架子,有足夠的強度可以延伸很長,這也就有充足的地方來搭太陽能電池板。國際空間站這么重,很大原因就是因為這個。
另外,雖然整體上是桁架結構,但是具體到各個艙體以及艙體與實驗艙、核心艙對接方式,則采用的是第三代“積木式”的做法,這就造成了在420噸的規模里,只有約180噸的艙段規模可供航天員工作和生活,而且在這180噸的艙體規模中,由于建造的標準分別由多個國家掌握,并不統一,存在一定的技術“代溝”,所以又導致了大量空間的浪費。
簡單來說,美國雖然重達419噸,但是能用的地方還不足180噸。

而且因為不統一,空間站的管理也非常混亂,整個空間站看起來亂糟糟的,不僅容易丟東西,還很容易藏垃圾,事實也確實如此,國際空間站曾經被爆出有200多個東西找不到了。而且還曾經因為丟失了化學濾毒罐,而被迫放棄太空行走的任務,國際空間站曾因為垃圾過多,嚴重影響宇航員的工作效率和生活體驗,
而中國就不一樣了,所有的設計、建造、零件生產全都是統一進行,所以中國就可以最大程度地對空間進行優化,并且還能保障航天員的舒適度。你可以看一下天和核心艙的功能分區,非常合理舒服,結構分為大柱段、小柱段、資源艙、節點艙和后端通道,大柱段是工作區,工作和實驗在這完成,小柱段是生活區,簡約高效,一目了然。
即使到了神舟十四號時期,雖然有些電線外露,但是整體還是非常簡單舒服。
除此之外,中國采用了全球最為先進的太陽能電池板-柔性砷化鎵太陽能電池翼,不僅光電轉換效率超過了30%,同時電池翼面積也成倍提升,供電能力更強,供電功率達到了100KW,這樣既不需要這么多的太陽能電池板,也不需要這么多的散熱設備,成功減負。
美國國際空間站搭載大量的化學燃料發動機,每年至少需要燃燒7.5噸的化學燃料,耗資高達2億美元。而中國天宮號呢,配備了4臺霍爾推進器,不僅可以節省燃料,而且比沖高、壽命長、控制精度高(推力小)等特性。
也正因為中國空間站由中國獨立建造,所有的科學實驗貴都是模塊化、標準化,在軌可通過航天員操作更換實驗單元或實驗樣品,支持科學研究項目的滾動實施,也因為模塊化和標準化,天宮空間站硬是塞入了16個科學實驗柜和7個預留實驗柜,而國際空間站在大了9倍的空間中,也不過只有37個。在塞入了24個實驗柜之后,天宮空間站依然保留了大量的航天員的活動空間,并沒有因此就把空間站搞得擁擠不堪。
你看美國空間站雖然號稱可以容納13個人,但是房間只有7個,其他人都是打地鋪,而中國空間站的房間也有6個,如果要算打地鋪的話,我們也可以容納十幾個人。
可以說,中國空間站做到了小身材大容積,很多人說國際空間站是20多年前的技術了,其實國際空間站還一直在進行更新,但是沒辦法,多國建造的前提,限制了國際空間站進行統一的整理改造,最終的情況也就只能小修小補。
另外,中國空間站搭載的科學實驗儀器都是全球領先的,涵蓋了流體物理、材料科學、燃燒科學、基礎物理以及航天技術試驗等多學科方向。
比如夢天實驗艙將建立世界上第一套由氫鐘、銣鐘、光鐘組成的空間冷原子鐘組,構成在太空中頻率穩定度和準確度最高的時間頻率系統。
官方的說法是,這能幫助開展對引力紅移、精細結構常數測量等前沿科學研究。電網、金融、通訊、交通、氣象等領域都需要高精度的授時,這將對我們的生活產生重要的影響。
技術新、設備新、小身材大體積,中國空間站遠比你想的含金量高,這既有時代的原因,也有中國所有航天日前赴后繼上下一心的結果。
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