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空间站离地球有多少公里(专家解读② | ‍空间站为何是在距离地400公里左右的位置飞行?)

为啥说交会对接是最大的难点?空间站为啥要在400公里的位置飞行?空间站会自己调整姿态吗?它会是未来宇航员登陆月球乃至火星的一个“母港”吗……

这些问题,我们也邀请到了国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光来回答。

钱报:建空间站,除了发射,还有什么难度?‍

杨宇光:最大的风险就是在交会对接的过程中。‍核心舱是有自己的轨道的,‍在自己轨道上运行的速度约每秒7.8公里,这是‍非常快的速度,‍在这样的高速运行下对接两个航天器,必须要有极度精确的操作。

此外,‍我们还要用到一个技术——“零窗口发射”。

地球自转一次是24小时,发射实验舱等,我们就要等地球的自转到发射场与核心舱轨道同一个平面时,发射火箭,然后‍火箭一发射入轨,它就和‍空间站处在同一个平面上了,‍我们再通过我的调节运动最后逐渐追上核心舱,最后去对接。‍

‍多一秒少一秒都不行,这是最难的。‍如果错过了, 正常情况下来说每天都有一次机会,但是这个不绝对,因为什么呢?‍还有很多因素,比如天气等,会影响发射。

钱报:空间站建好后,会有专门的装置来调整飞行姿势吗?‍

杨宇光:‍空间站‍不需要消耗燃料就可以一天‍绕地球16圈这样转,但它距离地面的高度约是400公里,说是真空环境,但并不是绝对的真空,还是稍微有一点大气的。比如说是相当于地面大气压的几万分之一甚至几十万、几百万分之一,‍别小看就这么一点点特别稀薄的大气,可是空间站的飞行速度实在太快了,所以它依然会对空间站产生一定的阻碍作用。

注意之前的那个问题,如果你航天员出舱,是感觉不到阻力的。但空间站重量大、体积大,并且是成年累月的在绕地球转,‍时间一长,它总会受到阻力的作用。受到阻力作用后,空间站的轨道就会慢慢下降。‍

所以说‍为了保证空间站一直在400公里高的轨道,核心舱上是有一个推进系统的。‍就像一个喷气系统一样。

而且我们现在的特点是什么?和国外不一样的是‍我们除了用化学推进,也就是靠化学反应后产生的气体。我们也用电推进,电推进就是用‍电‍把氙气这种惰性气体,‍电离了以后用很高的速度喷出去,‍这个更节约能量。‍

钱报:您刚才提到了一个400公里高度,为啥是在这个高度?

杨宇光:准确的说,过去咱们国家也只有天宫二号是达到了这个高度,天宫一号是约350公里的高度。

为什么选这样的高度?‍第一个原因是‍地球以外是有一个叫做辐射带的区域,‍如果说空间站的轨道太高的话,就会进入到辐射带里。‍这个辐射带里的辐射是比较严重的,航天员在里面待的时间长了,健康是会受到比较大的影响。所以从这个角度来说,空间站的高度不能太高。‍

一般来说,‍载人航天活动‍除了登月以外,基本上都是在600公里以下的高度,‍所以空间站的高度不会超过600公里。‍

从另外一个角度来说也不能太低。高度越低,大气密度越高,在400公里高的时候受大气阻力的影响‍是一回事,要是‍在300公里呢?受的影响就严重的多。‍‍所以为了节约燃料,它既不能太高也不能太低,最合适的高度‍就是‍选300到400公里到这个高度。‍

目前的国际空间站也是约400公里高。‍

钱报:未来空间站会成为登月甚至登陆火星的一个中转站吗?

杨宇光:目前看是不会的。因为空间站是在‍400多公里高的轨道,‍如果从我们的航天器从空间站中转一下,再出发去月球,其实不太划算。‍‍过去阿波罗登月以及咱们国家的“嫦娥”系列,都是直接送往前往月球的轨道的。‍

钱报:我们如果长期要维护空间站的话,是否也会要做很多维护方面的工作?‍

杨宇光:国际空间站到现在已经运行20多年,它正变得越来越老化,‍老化以后实际上现在‍的维修工作量‍,占航天员工作量的比例越来越高。

实际上航天员在空间站里长期滞留,无非两方面的工作:一方面就是‍科研‍做各种科学实验。;第二方面就是维护维修空间站,维持正常运行。大家可以从新闻报道看到,经常有航天员一出舱就是六七个小时在舱外就做这些维修工作,这个是很正常的。‍

钱报:比如天舟或者其它航天器,完成任务后,大家都会听说它们会坠入大气层并燃烧掉,选址会是随机的还是有特定的区域?‍

杨宇光:学过地理的应该知道‍,在澳大利亚和南美洲‍之间,‍南太平洋地区有一块非常广大的区域,连一个岛都没有,‍方圆直径几千公里范围内连一个岛都没有,基本上就是国内外所有航天器完成使命后的归宿。‍