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小編的世界 優質文選 國際

空間站接受17國申請,日本被歸為第3世界,俄羅斯單獨1艙


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2021年6月07日 -
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華箋流香

百家榜創作者,優質科學領域創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文賽。

中國天和空間站核心艙已於2021年4月29號發射升空,包括資源艙、生活控制艙、節點艙三大部分,在不久的將來就將入住宇航員。

同時因為天和實驗艙有很多個模塊和接口,具備向外擴展的能力,所以一共有17個國家,向中國申請了入駐空間站。

國外入駐的航天艙一共有三個,第1個是中國和歐洲航天局共同建設的,中國提供平台,歐洲航天局提供艙內的設備。

第2個實驗艙由巴西、巴基斯坦、印度、日本提供設備,中國提供航天平台。

除此以外,第3個航天艙由俄羅斯單獨完成平台並安裝自己的設備,然後接入中國空間站。

也就是說,17個入駐中國空間站的外國,16家是住排屋,只有俄羅斯是單獨的別墅,說明俄羅斯的實力還是比較強。

歐洲航天局和日本都有很強大的潛力。但是在美國宇航局NASA的光環照耀下,沒有什麼存在感。

歐洲航天局航天器的制造能力非常強大,但是運載火箭的開發比較坎坷。

而日本正好相反,航天器的制造比較坎坷,但是運載火箭的開發比較順利。

隸屬於歐洲航天局,目前在外太空運行的有3大尖端航天器,分別是:普朗克衛星、赫歇爾紅外望遠鏡、歐洲CHEOPS衛星。

普朗克衛星又稱普朗克天文台,是研究宇宙演化的最先進觀測設備,運行在地球和太陽之間的第二拉格朗日點上。衛星上搭載了短波段和長波段兩種探測器,用於觀測宇宙微波背景輻射。普朗克衛星用於觀測宇宙的過去,並可以在一定程度上預言宇宙的未來。

●普朗克天文台。

普朗克天文台最重要的成果就是測量了宇宙的膨脹速度以及宇宙空間的彎曲,最終證明了宇宙是一個完美的球體。

也就是說,我們朝宇宙的任何一個方向走,只要走得足夠的時間長,都會回到起點。當然宇宙這個球的直徑有多大,現在也是個未解之謎,也可能有一萬億億億光年,或許更大。

通過測量星系間遠離的速率,以及和宇宙微波背景輻射之間的相對運動情況,普朗克天文台發現宇宙的膨脹,在不同的測量下擁有不同的速度,這也造成了現在科學有兩個哈勃常數:一個是68,另一個是72。這也是個未解之謎。

赫歇爾紅外望遠鏡是在地球軌道上最大最先進的紅外望遠鏡,是一個長7米、寬4米的龐然大物。因為紅外線可以穿透塵埃,觀測到在可見光波段觀測不到的東西,比如觀測銀河系深處。

●地面狀態的

赫歇爾紅外望遠鏡。

歐洲CHEOPS衛星,是用來觀測太陽系以外的行星的。因為行星在黃道面上運行掠過恒星的時候,會造成恒星的光度下降。而且這種下降是周期性的,因為行星繞恒星的軌道有一個固定周期,就像地球繞太陽是365天一樣,如果我們在木星的位置觀察,也會發現太陽的光度每一年會下降一次。

組成歐洲航天局的眾多國家,很多都是老牌的資本主義國家,老歐洲是現代科學的發源地,實力不俗。

所以我們國家和歐洲航天局共同建立了一個艙,這個艙外殼、電源是我們的,其他的設備全是德國、法國、意大利、英國等國家提供的。

也只有歐洲航天局擁有這樣的實力。

大家可能會很奇怪,為什麼歐洲航天局有這樣的實力,卻沒有獨立發射自己的載人航天器?這個是有種種原因的。

歐洲航天局現在的主力運載火箭是阿利安娜系列,這個火箭發展比較坎坷。

2009年,法屬圭亞那庫魯航天中心,歐洲航天局用阿利安娜5型火箭一次性發射了普朗克天文台和赫歇爾望遠鏡。

這是阿利安娜系列火箭的最高光時刻,之後,阿利安娜5火箭在發射市場就越來越走下坡路。

其中最重要的原因就是在成本上競爭不過埃隆.馬斯克的space X公司,在相同的發射任務下,獵鷹九火箭發射一次的成本,只要阿利安娜5火箭的1/3。

現在歐洲航天局的最先進火箭是阿利安娜6。這個火箭呢,理論上和長征五火箭是差不多的,也是計劃在2020年發射的。但是因為種種原因各種跳票,背後仍然是來自於SpaceX越來越大的壓力。

阿利安娜火箭主要是缺錢,在space X公司的競爭下,在商業市場上根本就接不到幾個活,歐共體又不敢多給補貼,否則美國馬上就出來指責。

受火箭發動機的拖累,阿利安娜六火箭可能到2030年才會出來,但是那個時候出來也落後了。

但是日本卻不一樣。

日本這個國家呢,沒有比較先進的航天器,但是它卻有一個非常先進的運載火箭,就是H2b運載火箭。

H2b這個運載火箭它的主發動機是Le7b,是分級燃燒的氫氧發動機,推力高達110噸,比中國和歐洲的發動機都先進。

用於發射天和空間站的長征5火箭的主發動機是yf100,這是一款液氧、煤油發動機,用高壓補燃體制,發動機的結構比分級燃燒要落後一點,海平面的推力是120噸。

2020年日本用h2b運載火箭發射了一艘“鸛”貨運飛船,對接在美國主導的國際空間站上。

●H2B的起飛重量是551噸,近地軌道的運載能力就高達16.5噸。

因為氫氧發動機的比沖高,所以理論上9台Le7a火箭發動機(芯級5台,助推器4台)就可以取得長征5號火箭1.2倍的運載能力。

日本故意用固體火箭做助推器,降低運力隱藏實力,同時又為發展固體彈道導彈打下基礎。

所以到目前為止的狀態下,就是歐洲航天局可以研制先進的航天器,但是沒有先進火箭發動機。日本有先進的火箭發動機,但是沒有先進航天器。

實際上日本的火箭發動機技術是美國給的。這就是美國對待各個盟友的策略。

縱觀全世界各國,只有中國、美國和俄羅斯的航天體系是完整無缺陷的。

所以日本被劃入第三世界國家陣營,和巴基斯坦、巴西擠在一起使用一個航天艙。

俄羅斯雖然窮一點,但是可以獨立發射航天器,所以就掛接在我們國家的空間站上獨立運營。