国际空间站老化加剧，美未来空间站走向何方？

　　筑梦“天宫”｜国际空间站老化加剧，美未来空间站走向何方？

　　近期，两则关于空间站的新闻引发了大众的关注。

　　第一个大家肯定猜到了，那就是中国的“太空网红”——“天宫”空间站。4月29日，“天和”核心舱已经发射成功，核心舱是中国空间站的重要组成部分，按照现有规划，未来我国还将继续实施11次飞行任务，预计将在2022年完成空间站建造。同时中国空间站也向全球开放欢迎各国加入，目前已经有不少国家提交进驻申请。

　　另一个是关于国际空间站的，4月18日俄罗斯副总理鲍里索夫向外界表示，鉴于国际空间站（ISS）已经严重老化，空间站运营合约也将于2024年到期，俄罗斯计划自2025年起退出该项目，并着手建造自己的空间站。分析认为，俄罗斯今年将发射的“科学”号多功能实验舱将是其未来空间站建设的基础。  

　　国际空间站退役后，美国未来空间站走向何方？

　　美国空间站的那些事儿

　　疯狂的冷战年代，美苏几乎在各个领域展开竞争和博弈，空间站也不例外。在载人登月竞赛中落败的苏联将航天重点转向了空间站，并率先发射了人类史上首个载人空间站——“礼炮1号”。

　　美国首个空间站“天空实验室”比苏联“礼炮1号”晚两年发射，其实美国空间站计划起步并不晚。1966年，美国启动了“阿波罗应用计划”，这是继“水星”、“双子星座”和“阿波罗”之后又一项大型载人航天计划，目的是发射大型载人空间站。当年，美国提出“土星”S-5B火箭箭体试验模块（SSESM，Saturn S-IVB spent-stage experiment support module）方案，用“土星”5号运载火箭的第三级箭体改造为空间站主体，SSESM在竞争中落败于载人轨道实验室(MOL)方案。1969年MOL被取消。

　　由于“阿波罗”18到20任务的取消，美国宇航局将剩余的3枚“土星”5号火箭用于空间站计划，SSESM改称为“天空实验室”。轨道舱由“土星”5号火箭的第三级液氢液氧贮箱改造而成，去掉了上面的火箭发动机和附属机构，用隔板分成上下两部分。1973年5月14日，美国在肯尼迪航天中心用“土星”INT-21火箭将“天空实验室”送入高度为435千米的近地圆轨道，之后发射了3艘“阿波罗”载人飞船，分别称为“天空实验室”2、3、4号任务。

　　“天空实验室”是人类单次向太空发射最重且最复杂的人造天体，重量约77吨。然而，“天空实验室”任务并不顺利。火箭升空60多秒后，微流星防护罩提前打开，被气流撕掉，还有一块太阳能电池板也被气流破坏，第一批航天员不得不对这些问题进行维修（但问题没有完全解决，这也是“天空实验室”提前关闭的重要原因）。

　　三批航天员总共在“天空实验室”驻留了171天，进行了270多项研究和实验，取得了不少成果。“天空实验室”原计划运行10年，但自1974年2月第三批航天员返回地球之后就被关闭，因为舱内气温升高、太阳黑子活动加强等原因，“天空实验室”不适合航天员驻留，被迫关闭。1979年7月12日运行了2200多天的“天空实验室”坠入大气层烧毁。

　　与苏联空间站发展连续性相比，美国空间站发展缺乏连续性，“天空实验室”关闭后，美国的航天重心转向了航天飞机，等航天飞机成功后，上世纪80年代又启动了“自由”号空间站计划。这是一个国际合作项目，日本、加拿大和欧空局都有参与，是国际空间站的前身。

　　冷战结束后，“自由”号空间站也随之陷入停顿，1993年时任美国总统的克林顿正式结束了“自由”号空间站计划。之后，美俄开始接触商谈合作建立空间站，“自由”号空间站重获新生，国际空间站诞生。1998年11月国际空间站的第一个组件曙光号功能货舱进入预定轨道，2011年，美国“发现”号多用途增压舱送往国际空间站，空间站建设完成，国际空间站的各个组件大多由美国航天飞机进行运输。

　　值得一提的是，中国当时也希望加入国际空间站项目，但因美国的反对未能成行。

　　近地轨道空间站将商业化

　　作为一个国际合作项目，国际空间站虽然耗资巨大（已经超过1500亿美元，每年维护成本高达四五十亿美元），但仍然取得了丰富的科研成果，包括太空技术开发、物理学与生物学的微重力研究、人体生理学、地球科学和教育等。

　　从现在的眼光看国际空间站这个项目，国际空间站建设和运营也存在一些不足之处，值得后发国家好好研究，比如每千克有效载荷费用太高（几万美元），建设周期太长，维修任务因部件老化更加繁重。按照计划，该空间站最初的服役期限为2015年，之后被延长两次，分别至2020年和2024年，此前计划使用到2028年，但这几年频繁发生漏气等问题，显示空间站离退役已经不远了。