1 空間站是什么
空間站是運行在外層空間的人造船,是航天員在太空軌道生活和工作的基地??臻g站一般采用模塊化設計,分段送入軌道組裝??臻g站發射時不載人,也不載人返回地面,航天員和貨物的運送由飛船或航天飛機完成。目前近地球軌道上運行的空間站有“國際空間站”
和“中國天宮”。
2 空間站作用
空間站的傳統用途主要有以下幾個方面:1)對地觀測。2)科學研究。3)天文觀測。4)在軌服務。
商業航天時代,空間站還可接待乘客體驗多天在軌飛行。目前“國際空間站” 已支持太空旅行,Axiom Space(未上市)正在研制的“Axiom
Station”也確定用途之一為太空旅行。

圖表1: 空間站用途
3 空間站發展歷程
1971年4月19日,前蘇聯發射了人類第一座空間站“禮炮1號”,隨后1971年到1985年”一共發射7座“禮炮”系列空間站,通常由軌道艙、服務艙和對接艙組成,裝有各種實驗設備、照相攝影設備和科學實驗設備。1986年在“禮炮7號”退役后,前蘇聯建造
“和平號”空間站作為“禮炮”的后繼項目,并在接下來的十年間陸續對接了五個模塊。
“和平號”運行期間,不同國家的航天員都曾到訪進行工作,它于2001年受控進入大氣層中銷毀。
1973年美國不甘落后,發射了“天空實驗室號”空間站,作為第一個試驗型空間站,“天空實驗室”是通過兩次發射對接而成的。先是用運載火箭把地面裝配好的工作艙、過渡艙、對接艙和太陽能望遠鏡送入軌道,隨后再發射阿波羅號飛船(作為指揮-服務艙)與先前發射的模塊對接,組成完整的空間站。
1983年美國總統里根提出“國際空間站”的設想,經過近十余年的探索和多次重新設計,1993年完成設計并開始實施。目前運營此項目的成員有美國國家航空航天局(NASA)、俄羅斯聯邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)、加拿大太空局(CSA)和歐洲空間局(ESA)。雖然中國被排除在外,但“國際空間站”仍是各國協作共建進行太空探索的典范。
4 國際空間站
“國際空間站”是在軌運行最大的空間平臺,由16個國家參與建造、運行和使用。它的總體設計采用桁架掛艙式結構,即以桁架為基本結構,增壓艙和其它各種服務設施掛靠在桁架上,形成桁架掛艙式空間站。大體視為由兩大部分立體交叉組合而成:一部分是以俄羅斯的多功能艙為基礎,通過對接艙段及節點艙,與俄羅斯服務艙、實驗艙、生命保障艙、美國實驗艙、日本實驗艙、歐空局的“哥倫布”軌道設施等對接,形成空間站的核心部分;另一部分是在美國的桁架結構上,裝有加拿大的操作機械臂服務系統和空間站艙外設備,在桁架的兩端安裝四對大型太陽能電池帆板。這兩大部分垂直交叉構成“龍骨架”,不僅加強了空間站的剛度,而且有利于各分系統和科學實驗設備、儀器工作性能的正常發揮,有利于航天員出艙裝配與維修等。

圖表2: “國際空間站”
5 中國“天宮”
“天宮”作為中國載人航天工程“三步走”發展戰略中的“第三步”,它的在軌建造以天和核心艙的成功發射為開始標志,目前在有條不紊的進行著。其基本構成已確定由一段核心艙和兩段實驗艙組成“丁”字,兩段實驗艙分別長期??吭诤诵呐摰淖笥覂啥?,貨運飛船以及載人飛船分別對接于核心艙前后兩端。當前核心艙已成功發射,未來在基本構型完成組建后,可根據需求在核心艙前端增建一艙或三艙組成空間站“十”、“干”字型的擴展構型。
基本構型完成后,每組航天員可駐扎最長達6個月后與下一組航天員進行交替任務?;緲嬓拖?,“天宮”在軌可駐留航天員人數為2至3人,設計壽命為10年,規模達到60噸級。擴展構型完成后,“天宮”長期駐留航天員人數可到3至6人,最大規??蛇_180噸。
對比總結:國際空間站商業化應用探索,中國天宮空間廣闊
“國際空間站”最先開始了商業應用探索,目前主要包括四種形式。
1) 每年可接納兩名私人宇航員,從事不超過30天的空間飛行,每天向NASA支付大約35000美元的費用。
2) 由NASA航天員為商業公司開展一些科研活動。如果商業企業想要在空間站上開展某些活動,向NASA提出申請,通過NASA評估后由政府航天員在空間站中進行科研工作。
3) 向商業企業出租空間站相關的資源,用于商業或者市場營銷活動,例如在空間站艙段外殼刷標語用于商業推廣等。
4) 批準開放一個空間站的對接口給商業飛行器使用,例如比格羅宇航公司已經在“國際空間站”上對接一個充氣式艙段。
自從“天宮”開始組建之初,便開始用于商業化應用中。當前中國未有商業公司計劃制造商業空間站,空間站的設計建設運營是國家行為,但自從“天宮”開始組建,它便開始用于商業化應用中。例如,2014年3月“天宮一號”的應用數據推廣使用相關政策公開發布,空間應用中心與首批三家商業代理機構簽署了《天宮一號應用數據商業代理協議》,開始為國內外商業用戶提供有償服務,“天宮一號”應用數據正式投入商用。未來,隨著
“天宮”組建完成度不斷提高,相信更多商業化應用會落地于中國空間站。
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