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合作存分歧,俄羅斯欲抽身自建空間站

近日,據俄羅斯媒體報道,俄羅斯計劃在2021年前向太空發射3個太空艙,打算在國際空間站退役後,以部分俄羅斯艙段為基礎建造新的軌道空間站,屆時,俄羅斯將有能力獨自支持空間站的工作。

與此同時,美國宇航局發布的2019財年預算報告,宣布美國政府計劃推行國際空間站的商業化,並將於2025年終止對國際空間站的直接投資。那麼,俄羅斯為什麼要獨立建造空間站?其是否又具備建造的實力呢?


多國合作 共襄盛舉

國際空間站始建於1998年,目的是作為微重力環境下的研究實驗室,投資總額超過1000億美元,以美國和俄羅斯為主導,日本、加拿大、巴西、歐空局等16個國家或地區組織聯合參與了這項國際合作項目。國際空間站的設計壽命最初為15年,後延長至2024年。

1971年,蘇聯發射了人類歷史上首個空間站「禮炮1號」,隨後又陸續發射5個科研空間站和3個軍事偵察站。1986年,蘇聯研製的新一代和平號空間站發射升空。它是人類首個可以長期居住的空間研究中心,歷時數年由多個模塊在太空組裝而成,在近地軌道上運行15年後,於2001年墜入大氣層銷毀。

面對蘇聯在空間站領域的優勢,1973年美國發射了天空實驗室空間站,並醞釀自由號空間站計劃,即現在國際空間站的前身。但是,空間站的巨額預算、技術和經驗的缺乏,使計劃推進艱難。

經過近10年的探索和多次重新設計,直到蘇聯解體、俄羅斯加盟,國際空間站於1993年完成最終設計。為分擔壓力,美國和俄羅斯同意接納日本、加拿大、歐空局等國家和地區組織加入,並於1998年簽署《國際空間站合作協議》。

2011年,國際空間站完成最終組裝工作。按最初設計,國際空間站應在2015年「退休」,但因運行良好,目前延至2024年。美國宇航局專家表示,只要更換老舊的太陽能電池板並進行適當維修,國際空間站理論上可以工作到2028年後。

俄羅斯太空模塊「多用途實驗艙」模擬圖。


美俄合作都想「抽身」

為維護國際空間站的正常運行,美國和俄羅斯每年都要投入總計幾十億美元的資金。隨著兩國航天政策的變化,美國和俄羅斯對國際空間站的態度開始產生分歧。

在俄羅斯審議通過的《2016~2025年聯邦航天計劃》草案中,航天預算降低了30%,並決定優先發展通信衛星和對地觀測衛星、新型運載火箭、開展探測月球和探測火星等活動。俄羅斯認為,維護國際空間站費用過高,且對航天發展回報甚微,因而主張建設一個較低成本的本國空間站,取代國際空間站。

俄羅斯載人航天系統總設計師、能源火箭太空公司第一副總經理米克林表示,俄羅斯計劃在2021年前向國際空間站再發射3個新艙段,完成現行國際空間站俄羅斯艙段的建設。在國際空間站停止運行後,俄羅斯航天部門將以這幾個艙段為基礎建造新的軌道空間站。俄羅斯擬建的軌道空間站將由5個艙段組成,並可容納3名航天員長期駐站。

近年來,美國航天規劃的重點為載人登月和載人登陸火星,以及加強在載人航天領域的商業化和國際化合作,而佔用大量資金和精力的國際空間站的運營權將轉移給私營公司。尤其是今年3月初,美國宇航局在2019財年預算報告中公布了要在2023年將航天員送入月球軌道,以及本世紀30年代將航天員送上火星表面的計劃,更抽不出時間來照顧國際空間站。

因此,美國和俄羅斯對國際空間站的態度,成為讓其在2024年「退役」的重要原因之一。

國際空間站上的五星級酒店。


能否獨立建造 關鍵看資金

蘇聯通過循序漸進的道路發展空間站,俄羅斯繼承並在空間站領域積累了豐富的經驗。蘇聯/俄羅斯航天員在和平號空間站上從空間生命科學、空間科學、對地觀測、微重力、空間安裝維修等領域進行了約1.7萬次科學和技術試驗,取得豐碩成果。

然而,蘇聯/俄羅斯的載人太空實驗室和空間站的經濟效益雖在逐步提高,但還不足以「以站養站」,更談不上以站促發展,其載人航天的發展資金主要來源於政府支持。

從目前國際空間站上安裝的艙段看,俄羅斯擁有「曙光號」和「星辰號」2個實驗艙段。這些艙段與美國艙段不同,俄羅斯艙段能夠獨立飛行並交會對接,這樣俄羅斯在國際空間站「退役」前可以將這2個艙段分離出來,進行重新組裝。

不過,從目前俄羅斯經濟狀況看,獨立建造並運行空間站面臨最大的問題是缺乏足夠的資金支持。根據估算,獨立建造一個較小規模的空間站,大概需要花費60億~80億美元,每年運行支持費用至少需要10億美元。

有俄羅斯專家表示,受國際制裁和原油價格下跌影響,未來幾年內俄羅斯GDP都無法達到預期增長值的目標,這將導致航天經費出現嚴重匱乏的狀況。

另外,由於俄羅斯正在組網的格洛納斯導航衛星系統、正在研製的安加拉運載火箭等項目佔據了不少航天經費,因此在航天經費這塊「蛋糕」沒有做大的情況下,如何解決獨立建造空間站費用問題就變得尤其重要。

綜上所述,目前俄羅斯不存在建造空間站並長期運行的技術難題,橫亘在俄羅斯獨立建造軌道空間站道路上的最大障礙就是錢,用句當下流行的俏皮話,「錢不是問題,問題是沒錢。」

作者:楊詩瑞

來源:中國航天報 · 飛天科普周刊


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