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随着“梦天”实验舱的成功对接 , 我国空间站一期工程差不多可以收尾了 。 既然说是一期工程 , 那么肯定有二期工程了 , 此前网上一直有一种说法 , 称我国会将“天和”、“问天”、“梦天”的地面备份舱发射上去 , 快速搭建“天宫”的第二期 , 形成六舱布局 。 但是这个二期工程究竟会怎么建?目前网上有五种方案 , 今天我们就来简单摆一摆 , 请您点评 。
二期工程直接把它们发射上去?
方案一是三个备份舱不与现在的“天宫”对接 , 而是再组一个空间站 , 像“巡天”望远镜一样与“天宫”进行伴飞 , 或者部署在不同的轨道上 , 这样的话既可以同时拥有两个空间站 , 开启更多“玩法” , 还可以在关键时刻互相支援 , 或者一个做商业空间站 , 另一个做纯军用空间站 。 这实际上是小编在网上先提出来的 , 至于它的缺点 , 除了影响单个空间站的规模之外 , 目前小编还看不到其他缺点 。
同时搞两个空间站 , 蛮好
方案二则是借鉴国际空间站的大桁架结构 , 在核心舱上搭建数十米的高强度桁架 , 增设太阳能电池板泊位 , 同时可以加挂暴露试验平台和在轨燃料补加系统 , 并成为卫星在轨维护的4S中心 , 甚至还可以通过新的节点舱、转接舱对接外国舱段 , 其功能远远超过国际空间站大桁架的设计 。
大桁架方案也不错
方案三、四、五的整体布局基本相同 , 都是在“天和”核心舱节点舱的前向端口 , 对接“天和”II核心舱 , 然后再在两侧对接“问天”II和“梦天”II实验舱 , 与一期工程平行布置 , 形成一个“串”字 , 不同的是新增太阳翼的安装位置 , 因为“问天”、“梦天”的大太阳翼太长了 , 会挤占二期新实验舱“头顶”的空间 。
二期两个实验舱末端确实没办法再安太阳翼了
其中方案三是二期工程不安装太阳翼 , 直接利用一期工程现有的太阳翼 , 从理论上说 , “天和”、“问天”和“梦天”太阳翼的发电量每天在1000度左右 , 是可以满足二期工程共6个舱段的用电需求的 , 但凡事都有个意外 , 万一以后要上个用电量剧增的设备 , 就会捉襟见肘了 , 因此此方案限制了我国空间站未来的发展潜力 。
目前的太阳翼其实也够用
方案四则是在“问天”II和“梦天”II实验舱末端 , 以垂直于现在“问天”、“梦天”的方向布置4组太阳翼 , 4个舱8到12组太阳翼同步追光 , 这样的话可以避免太阳翼转动时互相“打架”的问题 。 但如此一来 , 太阳翼互相遮挡的问题又会突出 , 严重的话可能和国际空间站一样 , 只有理论值一半的发电量 , 最终得不偿失 。
就是在红框的位置布置太阳翼 , 遮挡问题太严重了
而方案五的设计则是将“问天”、“梦天”实验舱的末端继续延长 , 以便并排平行布置新的4到8组大太阳翼 。 从设计图来看 , 它绝对不存在互相遮挡的问题 , 可以实现最高的发电效率 , 是目前看起来最好的方案 。 但不知道“问天”、“梦天”在设计之初 , 是否支持这样的拓展?实验舱两端加长之后 , 对空间站状态的稳定 , 以及调整姿态时对惯性变量的影响 , 也需要多加考虑 。
这个方案蛮不错
另外值得一提的是 , 方案五在“问天”、“梦天”实验舱末端的拓展 , 也可以改为和方案一一样的刚性桁架结构 , 给它们附加更多的功能 , 不仅仅只是为了支持更多的太阳翼而存在 , 什么暴露试验平台、卫星4S中心都要搞起来 , 而且肯定要让机械臂爬上去 , 进行更多的操作 。
国际空间站加拿大2号机械臂主要在桁架上活动 , 也能爬下来
不管怎样 , 我国空间站二期工程肯定是要开建的 , 未来甚至还会有三期工程 , 现在的三舱仅仅只是一个开始 , 它们在轨建造的速度 , 可能比我们想象得更快 。