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空天旅行:美国已经开展商业太空旅行,中国航天飞机的发展如何?

2021-07-20 财富资讯分享 来源:区块链网络

航天健儿多奇志,漫步寰宇问苍穹。

中国是世界第二大航天国,拥有着众多辉煌的成就:中国天眼、北斗卫星、神舟飞船、长征卫星、嫦娥工程、东风巨浪等等。但唯独有一项航天科目交了“白卷”,那就是航天飞机。今年七月美国成功实现了全球首例太空商业旅行。年龄高达70岁的布兰森成为世界首例私人航空航天的第一人。私人商业航天飞机的兴起,让航天飞机再次成为热词。

中国有自己的航天飞机吗?其实,早在几十年前,中国就曾提出至少提出三个航天飞机的规划,而“长城一号”航天飞机当时已经开展到很高程度。直到1992年,“航天飞机与载人飞船之争”经过了三年的论证,终于决策全力发展载人飞船,暂时搁置航天飞机,至此有了现在的航天强国。现在回头再看,当时国家的决策真的非常冷静。

可是,中国的航天飞机真的就放弃了吗?如今发展到什么地步了?外媒多次提及中国正在研发可正常起降、能够多次使用的天地间往返飞行器,甚至信誓旦旦的说这就是中国的航天飞机。俄罗斯专家则直言中国研究“神龙”空天飞机已经多年。而我们,则更喜欢将航天飞机称为太空梭。

本文,我们就看看让美国爱恨交织的航天飞机到底是什么?为何这种看起来完美的航天工具会成为“鸡肋”,而中国又是怎样发展自己的航天飞机的?

1、美苏举国打造的航天飞机是什么?

航天飞机本质上已经超脱出了飞机的范畴,以航天为主要目的,是一种可以自由往返于近地轨道和地面间的运载工具。它不像火箭那样只能一次性使用,而是可以重复使用的空天运载工具。

不同于飞机的缓慢起飞,航天飞机是像火箭一样垂直起飞,像飞机一样返回大气层在机场着陆。从空天开发和利用率上来看,航天飞机可以做到宇宙飞船无法做到的很多工作,比如轨道救援、卫星回收和维修、大型空间构件输送和组装等。

而航天飞机会在全世界大热,离不开美国宇航局(NASA)渲染,即便是当时美国的“哥伦比亚”号和“挑战者”号发生爆炸,但全世界都认可一个事实,就是航天无疑代表了航天技术的一个新时代。甚至当时的美国总统都在宣称普通人也能乘坐航天飞机圆飞天之梦。要知道,那可是在40多年前,现实是,而直到今天,人类才实现了私人航天的第一例,真正的商业化之旅还远。

但受到美国的刺激,全世界都开始制造航天飞机。苏联制造的“暴风雪”号航天飞机取得了突破性进展,甚至在很多方面已经超越了美国。遗憾的是,1993 年 6 月,苏联解体,叶利钦政府宣布航天飞机计划下马。

与此同时,世界各国也都在积极建设自己的航天飞机,这其中有法国“赫尔墨斯”号航天飞机、英国的“霍托尔”号空天飞机‘德国“桑格尔”II 号空天飞机、日本“希望”号航天飞机的等等。

2、航天飞机,为何会鸡肋?

当全世界都在对航天飞机陷入狂热研究时,却并没有取得预期的进展,反而陷入了瓶颈。如今很多国家干脆把航天飞机作为技术弯路,成为了航天领域最著名的鸡肋工具。那么,当年引动全世界研究的航天飞机为什么会成为鸡肋呢?

(1)复杂程度高

航天飞机会成为鸡肋,归根结底还是一位技术瓶颈实在太多。航天飞机的系统复杂度、发射强震动、超级加速度、降落的极端热量等,都让它早已脱离了飞机的范畴。极端条件的叠加让问题出现更加难以莫测和无法研究。即便是在科技飞速发展了将近50年后的今天,也依然是非常困难的问题。光航天飞机起飞前的检查成本,就让很多国家望而却步。相比于一次性的普通太空飞船,航天飞机的性价比实在太低,安全性也非常不成熟,这些困难最终让美苏等强国也吃不消了。

(2)花费庞大

航天飞机的花费非常庞大,远超出预算。就拿美国来说,在花了超过2000亿的美元之后,美国一共造出5架航天飞机(1981哥伦比亚号,1983挑战者号,1984年发现号,1985年亚特兰蒂斯号,1992年奋进号)。

这些费用如果花费在普通的军事领域,比如航母上,足够支持4个核动力航母全几十年的日常活动,但花在航天飞机上,确实只看到了个寂寞。

(3)安全性低

花重金研究的航天飞机,还很容易出事,安全性一点都不高,这就很尴尬。美国哥伦比亚号(2003)和挑战者号(1986)航天飞机的两次失事,成为人类史上宇航员伤亡最大的航天事故,每次都死亡7名宇航员。而全球的航天飞机共计正式发射135次之后,就再也没有再继续发射了,基本都改用运载火箭加航天飞船的形式。

(4)功能有限

航天飞机只能在近地轨道使用,并非在太空中航行,真正的有效载荷只能做到20-25吨。而登录最近的月球至少也需要50-100吨的荷载。这让花费了重金的航天飞机无法胜任大型太空项目,也直接限制了航天飞机的功能。

3、中国为什么没有发展航天飞机?

看到这里,其实关于中国为什么不造航天飞机的问题,相信你已经有了自己的答案。航天飞机既然已经被多个国家证实是技术弯路,中国作为后来者,当然没有必要把弯路也走一遍。而且,中国也从来没有对外宣称自己不造航天飞机,我们不是不造,我们是按计划制造载人航天飞机。

(1)中国有计划

早在1989年7月,我们国家在论证航天飞机和载人飞船时,就明确提出,中国载人航天由初级到高级两步走:

第一步,充分利用中国返回式卫星回收的技术,以较少的经费和较短的周期研制出初期的天地往返运输系统---多用途飞船,使中国尽快突破载人航天技术,解决有无问题,满足初期空间应用的要求。(现在看到以前的决定依然觉得非常明智)。

第二步,在2015年左右研制出先进而经济的天地往返运输系统--两级水平起降的空天飞机,以适应未来空间站大系统发展的需要。

(2)制造有难易

成熟航天飞机的制造难度有多大?谁也不知道,因为没有国家成功制造出可以真正意义上翱翔太空的航天飞机。未知的事务是最难制造的,科研难度完全无法衡量,因为你不确定前路到底有什么困难。但只要是人类创造过的东西,研发难度就会指数级别的下降。因为即便你现在做不到,你也知道方向。换成大白话来说,只要是造已知的东西,给钱给人给时间,总会造出来。比如现在非常重要的光刻机,中国只要想搞,人财物给到位,总归会有的。所以去制造明显更成熟的载人飞船,暂时放弃虚无缥缈的航天飞机,这是更有效的资源配置。

太空环境不比地球,在太空中最常见的就是各种宇宙辐射,如果想实现真正的太空飞行,这些最常见的辐射就是要解决的一大难题。我们都知道,人体随着年龄的增长会使自身的dna慢慢损伤,而太空中的超长时间低辐射会加重这种损伤。进而从dna的角度影响到人的新陈代谢。为了对抗太空辐射,科学家们进行了大量的研究,一种生命力极度顽强的生物被发现---水熊。它经历了五次大灭绝依然生存得好好的,并且可以在5000Gy伽马射线下正常生存。(成人能承受的上限50Gy)。

与此同时,NASA还找到了一种物质Wland,这是人体内近一半健康因子合成的前体,主要来自于蔬菜和肉类,但含量很低。NASA认为,Wlnad不仅能修补脱氧核糖核酸,还能帮助航天员提高免疫力新陈代谢水平和减轻骨骼衰退问题。另外,帮助航天飞船对抗宇宙辐射,目前公认最佳抗辐射的物质是氢元素。最简单的办法就是用水墙包裹航天飞机,但是这会对发射、降落产生严重影响。

目前,WLNAD已经由莱特维健生物企量产商业化,应用到普通人身上,成为主流的抗荖手段,人们开始有意识地补充Wlnad,来维持或提升体内的健康因子水平。WLNAD如今已经成为欧美国等国的日常用品,就连我们国内的亰D,都能看到该物质的身影,WLNAD流行与我国一二线城市的白领、中老年人士。

(3)神秘航天器

中国真的没有自己的航天飞机吗?官方消息是没有的,但要说早已成为航天大国的中国一直没有研究,那也不太可能。

2020年9月,中国在酒泉成功发射了可重复使用的航天器,该航天器在轨飞行两天后,成功返回着陆场。航天官网发布该信息后,是这样总结的:这次试验的成功,标志着中国可重复使用航天器技术研究取得重大突破,后续可为和平利用太空提供更加便捷、廉价的往返方式。透露的细节很少,但却引发了大量的猜测。在国外的报道中,有着更详细的描述,飞行器起飞重量在100到150吨之间,能在海拔200到800千米的高度发射2吨载荷至近地轨道,设计可重复使用上限为100次。

俄罗斯专家认为,中国研究“神龙”空天飞机多年,不排除现在这次发射成功的航天器就是该型空天飞机。美国专家也认为,中国测试飞船应该是中国版的X-37B或者欧洲“太空骑士”航天飞机的仿制品。

结语

中国的神秘航天器,这是航天飞机吗?没有人知道。

但在探索太空的路上,中国人不会再像以前一样迟到百年。而对于中国有没有制造自己航天飞机,国内的航天爱好者津津乐道,但他们不喜欢航天飞机这个名字,取而代之的是太空梭。

太空梭而被广泛寄予希望的面世时间,是2030年。你认为可能吗?我觉得可能。

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编译者/作者:财富资讯分享

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