[科普中國(guó)]-國(guó)際空間站退役在即 美國(guó)還有哪些空間站計(jì)劃？

出品：科普中國(guó)

作者：矛隼工作室

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

眾所周知的是，國(guó)際太空站已經(jīng)太老了。這個(gè)從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始建設(shè)，足足有幾百噸重，十幾層樓高的龐然大物，將在不久的未來(lái)退役。一方面，是因?yàn)閲?guó)際太空站的核心艙段所經(jīng)歷史過(guò)于久遠(yuǎn)，其中一部分已經(jīng)老化或者無(wú)法滿足需求；另一方面，則是因?yàn)閲?guó)際太空站太貴了。

圖為國(guó)際太空站（來(lái)源：NASA）

作為一個(gè)凝聚著多個(gè)國(guó)家技術(shù)合作的結(jié)晶，國(guó)際太空站總計(jì)花費(fèi)了超過(guò)一千億美元——這甚至超過(guò)了中國(guó)如此多年以來(lái)的總航天經(jīng)費(fèi)。而這樣的經(jīng)費(fèi)讓美國(guó)政府有點(diǎn)撐不住了，近日，特朗普表示將考慮終止國(guó)際太空站的經(jīng)費(fèi)供應(yīng)，并將資金提供給火星計(jì)劃和深空之門空間站。

根據(jù)媒體報(bào)道，國(guó)際太空站將于2024年停止運(yùn)行，在此之后，國(guó)際太空站就會(huì)因?yàn)闆](méi)有動(dòng)力系統(tǒng)并因空氣阻力而逐漸降低軌道，最終墜入大氣層。

很多的人或許認(rèn)為從此之后，中國(guó)空間站將會(huì)成為唯一的太空站，但其實(shí)不是，那是因?yàn)槊蓝硪呀?jīng)準(zhǔn)備好了新的空間站計(jì)劃——深空之門國(guó)際月球軌道空間站。

圖為深空之門空間站軌道對(duì)接的想象圖（來(lái)源：NASA）

深空之門月球軌道空間站將位于三十多萬(wàn)公里外的月球軌道上，而其除了肩負(fù)國(guó)際太空站的幾乎所有任務(wù)之外，還要更多的涉及到小行星和月球的探索。

在本世紀(jì)，對(duì)于小行星的探索、撞擊、采樣返回任務(wù)非常受各國(guó)航天機(jī)構(gòu)的關(guān)注。而NASA的引力牽引機(jī)方案正是在月球軌道研究小行星的計(jì)劃。

引力牽引機(jī)方案是使用小型飛船接近小行星，隨后開(kāi)始自轉(zhuǎn)來(lái)獲得廣義相對(duì)論的空間效應(yīng)，產(chǎn)生引力拖拽小行星的計(jì)劃。NASA計(jì)劃以此捕獲一個(gè)超小型小行星并將其移動(dòng)至月球軌道，隨后依靠深空之門空間站對(duì)其展開(kāi)研究，不過(guò)這一計(jì)劃由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題實(shí)質(zhì)上可能已經(jīng)下馬。

深空之門還將讓人類重返月球表面，由于其距離月球極近，而月球引力又極小，可以很方便的完成月球表面的探索任務(wù)。無(wú)論是NASA的引力牽引機(jī)還是月球著陸采樣返回，都可以幫助人類更深入的了解外星體的結(jié)構(gòu)組成。

位于月球軌道的深空之門空間站面領(lǐng)著很大的建設(shè)問(wèn)題。眾所周知的是，人類上次登月是使用著號(hào)稱有史以來(lái)最強(qiáng)的土星五號(hào)運(yùn)載火箭，而現(xiàn)在將運(yùn)抵月球軌道的深空之門艙段并不比登月組合體的體積要小。

目前的運(yùn)載火箭中最大的是重型獵鷹火箭，但是讓其運(yùn)送一個(gè)二十噸的艙段進(jìn)入月球軌道仍然顯得有些費(fèi)力。

最終解決這一方案的是SLS太空發(fā)射系統(tǒng)，這將是一個(gè)體型堪比土星五號(hào)的超級(jí)重型火箭。其由NASA帶頭研制，其由兩個(gè)固態(tài)助推器和三臺(tái)RS-25主發(fā)動(dòng)機(jī)組成一級(jí)火箭，這幾乎全都是航天飛機(jī)的遺產(chǎn)技術(shù)。初期版本的載人SLS太空發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)力只有七十到一百噸。但是后期的貨運(yùn)型SLS太空發(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)力可以達(dá)到一百三十噸，甚至有報(bào)道稱其達(dá)到165噸。這代表著SLS將徹底超過(guò)土星五號(hào)，成為人類歷史上運(yùn)力最強(qiáng)的運(yùn)載火箭。

圖為SLS太空發(fā)射系統(tǒng)（來(lái)源：NASA）

SLS除了發(fā)射空間站結(jié)構(gòu)艙段之外，還將發(fā)射獵戶座飛船，這種飛船將是深空之門與地面的核心人員運(yùn)送方式，也是人類從深空之門到月球的擺渡船。

值得一提的是，NASA的火星計(jì)劃將在軌道上建造巨大的登火組合體飛船，而這個(gè)飛船也很有可能被設(shè)置在月球軌道上建造，或者干脆與深空之門空間站對(duì)接來(lái)方便控制。

當(dāng)然，深空之門并不是唯一的在軌空間站。

國(guó)際太空站很有可能不會(huì)失控墜落，而是將會(huì)被民營(yíng)公司接管。畢格羅公司就對(duì)國(guó)際太空站曾抱有興趣，原因是其可能需要以國(guó)際太空站作為平臺(tái)測(cè)試自己的充氣太空艙。

畢格羅也有自己的空間站計(jì)劃，其將建設(shè)一個(gè)大型充氣空間站名為“鸚鵡螺”，其發(fā)射體積并不十分龐大，但在完全展開(kāi)之后內(nèi)部體積高達(dá)330立方米，是天宮二號(hào)的十倍之多。

圖為畢格羅充氣太空站的想象圖（來(lái)源：百度圖片）

除此之外，Axiom 航天公司試圖在國(guó)際空間站基礎(chǔ)上建設(shè)自己的鋁制外殼艙段，并隨后建設(shè)自己的空間站，此公司將與Made In Space合作探索在近地空間進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的可能性。

圖為Axiom航天公司的鋁制外殼空間站想象圖（來(lái)源：百度圖片）

總體而言，國(guó)際太空站之后，新的空間站將如同雨后春筍一樣大量的建設(shè)起來(lái)，世界航天也將進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。中國(guó)航天也要奮起直追，一同進(jìn)入這偉大的新航天時(shí)代。