此前神舟十四号已经顺利与空间站完成对接,航天员也进驻到了天和核心舱当中。接下来,他们将继续完成中国空间站的在轨组装建造,尽早将中国的太空之家建设完毕。
神舟十四号三名宇航员
值得一提的是,在神舟十三号航天员返回后与神舟十四号到达前的这段“空窗期”,不少人都表示对咱们的空间站安全很担心,害怕无人值守的时候,空间站会被偷或者被钻孔。
但实际上,对于这种“潜在威胁”咱们早有防备,一起来看看天宫的“防御战甲”到底是由什么组成的吧!
逐梦建“天宫”
首先,咱们先来简单回顾一下中国逐梦建“天宫”的历史。空间站作为各国在太空中重要的实验室,对于国家在太空领域的技术发展有着关键作用。
早在上世纪七十年代初,苏联就尝试发射了实验性空间站“礼炮一号”,标志着人类正式进入空间站时代。
苏联的“礼炮一号”
我国的载人航天虽然起步较晚,但是也很早就将空间站的建设列入了规划之内。根据资料来看,建造空间站是我国载人航天工程三步走的最终目标。
天宫空间站主要由三个部分组成,分别是天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,外形看起来是T字结构,核心舱位于正中。它的总重量在60吨到180吨,运行寿命为10年左右。
天宫空间站组成结构
目前天宫空间站的建设符合预期,并且比较顺利。可以说,这是咱们费了无数心血,搭建起来的“三室两厅”。正因这样,大家才会特别挂念它在太空中的情况,生怕有什么闪失,致使咱们辛苦“搭积木”的付出,最终付之东流。
太空“搭积木”过程
无人值守遇见“偷袭”怎么办
在中国有句流传多年的俗语,叫做“害人之心不可有,防人之心不可无”。所以空间站设计师早在当年就已经意识到了未来可能会面临的威胁,因此在设计的过程中,做好了准备。
无人值守的时候,天宫空间站上的“高清摄像头”会帮我们观察着周围的一举一动。并且除了摄像头以外,空间站之上还装有雷达探测器,及时对靠近天宫的不明物体进行监测,地面人员在看到相关异常的报告之后,就会进一步探测并且发出“警告”。
天和全景摄像头拍摄的画面
这种多重探测监视的设置,就是为了防止有人在空间站无人时前去“偷袭”。很多人可能认为偷走空间站太夸张了,但实际上此前就有使用机械臂回收空间站“组成部分”的情况。
所以如果真的是一门心思的想偷,在无人监视的情况下,确实是有机会“偷”的,只不过得费点儿功夫。
以美国为例,他们早在上世纪就提出了轨道拦截的相关计划,其表示主要目的是为了能够维修航天器。但是这种技术确实能够在靠近目标之后,利用机械臂“捕获目标”,最终实现拦截捕获的情况。
机械臂有抓取功能
当然,如果偷不走的话还可能会搞破坏,比如在空间站上钻孔。这种行为如果不是在实施时被发现,那么后果不堪设想。
毕竟就算宇航员再度返回空间站,也很难对整个外部进行“地毯式”检查,那么这时那个孔就成为了最大的隐患。
综上所述,实时监控是非常重要的,毕竟“不怕贼偷就怕贼惦记”,很难说有没有人在暗地里打天宫空间站的主意。
天宫空间站
不过除了监控以外,如果真的遇见了“硬要下黑手”的,咱们还是得展示一下身法。这时空间站的轨道机动就尤为重要了,咱们的天宫空间站上不仅有着“陀螺仪”式的维持稳定和方向的装置,还有推进剂可以帮助我们快速完成变轨。
这样,在不明访客靠近我们的时候,就能依靠自身的机动性,避开部分攻击。此前,SpaceX公司旗下的星链卫星,就不知是什么原因,突然靠近咱们的空间站,最终被天宫以超高的机动性紧急避让了。
推进剂助力变轨
最后就是对空间站的多重加固,不仅增添了各种防撞板,还对天宫系统内的各个部分做出了备份,确保在无人值守时,如果其遇见了什么意外,也能够及时得到处理。
资料显示天宫空间站在一些关键设备的控制上还设计了“双保险”,比如无人期间设备自动控制,有人时还可以让航天员参与进行人工控制。这些措施可以在一定程度上避免各种撞击和类似核爆的故障影响。
宇航员在天和舱内操作
此外,部署周边和地面的防御体系也非常重要。因为空间站的存在并不是完全孤立的,像美国、前苏联都有完善的地面观测和指挥体系,在各个方面为空间站增加安全性。
美国空军在2002年提出天基防御性空间对抗武器技术概念,即用以保护大型重要航天器的专用微卫星技术。微卫星装有空间监视装置、攻击告警装置和针对威胁的对抗装置。
具有“多重”功能的卫星
综上所述,天宫空间站在各方面的防御还是做得比较到位,这些都是设计师提前做好准备的。不过,其实空间站在太空中的生活真的不平静,除了面临着某些“人为威胁”以外,还要面临恶劣的太空环境。
空间站还面临着怎样的威胁?
首先,就是空间碎片和陨石撞击。可以说,在人类多年的努力之下,太空当中的轨道垃圾已经“密密麻麻”了,科学家将其称为空间碎片。它们往往是源于各种航天器、运载工具的解体,最终成为了轨道当中的“流浪者”。
陨石撞击
需要注意的是,大家千万别觉得太空碎片只有几毫米不值一提。事实上,它们在撞上航天器或者空间站的时候,是能爆发巨大能量的,为什么这么说呢?
密集的空间碎片
因为它们在太空当中运行的速度可能和地面不同,如此高速的运行使其与航天器相撞时,平均撞速能达到10千米/秒。据估算,在这种速度之下,哪怕是一块1厘米的空间碎片,也能像“手 榴弹爆炸”一样造成巨大影响。
资料显示毫米级空间碎片有可能穿透数毫米厚的舱壁,导致航天器彻底失效。微 米级碎片虽然不会立即影响其工作,但是日积月累形成“千疮百孔 ”,也会让航天器表面材料应有的性能也将改变甚至丧失。
航天器受损“爆炸”
其次,空间站还面临着太空辐射的问题。我们总是关注辐射对航天员的影响,却忽略了强大的辐射也会让空间站的功能和寿命出现问题。
所以,空间站必须要放在合适的高度,不能太高,使其失去地球磁场的庇护,遭到各种高能射线的“轰击”。
最后还有电磁脉冲、电子干扰等影响,这些都会让空间站的运行寿命减少。因此在这种情况下,我国设计师在建造天宫的时候,不仅要想着为它“防人”,还要“防着环境影响”。
宇宙射线的轰击
值得一提的是,为了能够让太空环境变得更加“安全有序”,禁止太空武器化也是非常重要的事情。
“禁止太空武器化”
随着航天科技的发展,国家之间的竞争早已在太空领域初见锋芒。在这场博弈中,部分国家疯狂研制和部署太空武器,使得太空武器化程度进一步加强。在这时,就引起了其他国家的激烈抗议。
资料显示中国是第一个为太空武器化作出定义的国家,2006年,中俄联合向裁军谈判会议提交了一份文书,即《关于防止外层空间武器化的法律文书的定义问题》。
“太空武器化”
因此,我国和世界上大部分国家,都在呼吁“禁止太空武器化”,以此确保空间站和其他航天器的安全性。毕竟我们一向爱好和平,并不希望“战火”从地面蔓延到太空,这对于全人类的太空科技发展都是非常不利的!