中国未来巨型空间站,为什么没有核动力载人飞船和太空站?

1、中国未来巨型空间站，为什么没有核动力载人飞船和太空站？

核动力系统目前已在军事领域得到广泛应用，除了核动力舰艇以外，部分国家还研发国核动力飞机、核动力鱼雷、核动力导弹等，去年3月俄罗斯总统普京在国情咨文中提到2款核动力武器，即水下“波塞冬”核动力鱼雷（潜航器）和空中的“海燕”核动力巡航导弹。虽然核动力技术在军工领域有不断扩展的趋势，但个人认为核目前的核动力技术还打不到应用于载人飞船或者空间站的水平。俄罗斯“波塞冬”核动力鱼雷结构组成

俄罗斯“波塞冬”核动力鱼雷巡航示意图

普京在2018国情咨文中提到核动力导弹

核动力在航空、航天器驱动方面原理上可行的技术路线主要包括以下三种形式:

1）利用核反应装置中核燃料的裂变或者聚变产生大量热能加热推进剂使其快速膨胀，高速从尾部喷出产生推力，这种方法也是从技术上最容易实现的方式；冷战时期美国曾研制过核动力飞机NB-36H，并进行了飞行试验，即是采用的这一技术路线， 利用核反应堆产生的热量加热空气使其从尾部高速喷出产生动力。但由于核反应堆放射性很强，因此，对飞行员座舱进行了特殊设计，采用铅和橡胶层层包裹，单单一个飞行员座舱就重达12吨！

美国NB-36H核动力飞机

NB-36H核动力飞机特制座舱

2）核反应过程中会产生很多高速移动的粒子（如裂变中子、中微子等），可以使用合适的方法控制这些粒子的喷射方向进而产生想要的推力（虽然这些粒子的质量极小，但由于数量多且运动速度极快，持续的核反应产生的反作用力也是很可观的）。这种方法的优点是推动比异常大，无需携带任何工质，持续性强，但技术难度较高。此方法目前已进行了原理性试验验证，但尚不具备大规模工程应用的条件。

科幻作品中的核动力飞船

3）利用核爆炸的高温高压场产生推力，该过程不是传统意义上的可控核反应，而是通过控制核爆炸过程产生想要的推力大小和方向，也可以被称为核脉冲火箭。缺点是需要携带大量的小型核弹、且控制要求极高、危险性最大。美国和苏联都尝试研究过此类型的核动力航天器，最著名的是美国“猎户座”计划，该计划由于美、苏核协定于1965年终止。

“猎户座”飞船

类似俄罗斯研发的核动力导弹应该采用的是第一种技术路线，采用空气作为工质，若采用这一路线应用于载人飞船或者空间站的话，首先要解决反应堆的进一步小型化，因为太空中没有任何工质（不像在地球大气层或者水下航行时可以以空气或水为工质），需要大幅减小反应堆体积和重量以携带在真空中航行需要的推进剂。现阶段，各国都还未具备可进行类似火星开发所需大型核动力航天器技术，基于目前的技术水平，如果保障所需的资金、资源和人力投入的话，个人认为是能够在可以预见的时间内研发可用于深空开发的核动力航天器的，但这主要取决于政策及保障条件。

科幻电影《阿凡达》中的飞船（个人认为是核动力飞船）

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2、科技部曝光了一些国家级战略科研项目？

既然你诚心诚意的问了，我便认认真真的回答你。

图为我国深海空间站系统的第二步小型深海移动工作站模型

最深将达到海底2500米，最大载员50人，可在水下“驻扎”两个月。

这是我国未来海底空间站的设计规划，“空间站”可谓上得了太空，潜得了深海。

日前，我国深海空间技术研发单位中国船舶重工集团公司第702研究所（以下简称“702所”），首次向公众展示了他们最新研制成功的我国深海空间工作站系统，而702所，也是6月初在马里亚纳海沟进行下潜7000米海试的我国载人潜水器“蛟龙号”的研发单位。

亮相

深海空间站载人下“五洋”

2012年05月28日，在刚刚结束的北京科博会上，首次举办海洋科技展，设立了海洋科技展区，展示我国在海洋技术和海洋经济领域的最新成就。

记者从参展名录上看到了中国船舶重工集团公司第702研究所的名字，这是“蛟龙号”载人潜水器的研制单位。

冲着“蛟龙”的名号而去，却不想有意外收获。

“这是首次亮相。”702所深海空间站专项办公室副主任马向能的开场回答果然没让记者失望。马向能所言的首次亮相指的是参展的我国深海空间站技术系统模型：已经完成设计的小型深海空间站试验艇和正在设计中的小型深海移动工作站模型。

在陆海空天四大空间中，海洋是地球上远未充分开发的资源宝库。“下五洋捉鳖”具有不亚于“上九天揽月”的重要战略意义。开发利用深海资源与探索研究深海科学是我国本世纪初必须取得突破性进展的重要战略方向。

在这种大背景下，深海空间站技术逢时而出。深海空间站是一类不受海面恶劣风浪环境制约，可长周期、全天候在深海域直接操控作业工具与装置，进行水下工程作业、资源探测与开发、海洋科学研究的载人深海运载装备。

深海空间站将与水面平台（6000吨级母船，可拖带工作站，支持其长期水下作业）、穿梭式多功能载人潜水器（往返于工作站与母船之间，具备输送、维修、通信、救生等功能）构成“一主两辅”的三元深海作业体系。

如天际空间站是航天领域的核心技术一样，深海空间站代表了海洋领域的前沿核心技术，体现了一个国家的科技水平和经济实力。

对接国际自主研发

与美俄处同一起跑线

702所深海空间站主任设计师郁荣接受法晚专访时，详细介绍了深海空间站从无到有的战略体系。

根据郁荣介绍，从上世纪60年代起，美国和当时的苏联都陆陆续续完善了深海空间站体系。但那时，所有体系都出于冷战思维，用来进行军备竞赛，较少涉及民用开发。

2000年，俄罗斯公布了本国深海空间站的民用建设，其针对性很单一，主要针对于北冰洋的石油开采。

近些年，美国也对自己的深海空间站进行论证，相对而言弱化了军事色彩，增加了民用体系。

随着和平和发展成为时代主题后，我国于上世纪90年代提出深海空间站的概念，旨在和平开发和利用海洋资源。已经建成的深海空间站试验艇和正在建设的小型深海移动工作站都是我国自主研发。

所以，从深海空间站的民用建设而言，我国和美俄处于同一起跑线，而且有后发优势。

一是上世纪90年代的工业水平在经过了几十年的发展后，已经不可同日而语；二是根据公开信息，我国也从美俄两国借鉴了一些成功经验，少走了一些弯路。

参展现场

在展位的最显眼处，摆放的是小型深海移动工作站模型，该工作站外形类似一艘小型潜艇，只有细心的人弯腰仔细看，才能看到为何叫“工作站”：它是有人在操控的。

在小型深海移动工作站的后方，还摆放着一个小家伙：已经设计完成的小型深海空间站试验艇模型。

该试验艇现已研制并制造完成，工作潜深150米，生命支持时间72小时，总长13.1米，乘载员6人。

解读

浅水作业试验挺成功

郁荣介绍，深海空间站主站分为三步走，第一步是小型深海空间站试验艇的研制。该试验艇2009年开始工程研制，2012年开始试验。

郁荣表示，该试验艇是进行深海空间站主要功能演示以及部分关键技术验证的原理样机。

试验艇搭载有水下起吊装置、中型ROV（水下机器人作业系统）等水下作业装备，可执行水下起吊、水下取样等浅海作业任务。

郁荣透露，“目前已经进行72小时水下航行试验、水下起吊、布放试验、海底观测试验、海底取样试验，达到预定设计目标。”

背景链接

中国船舶重工集团公司第702研究所，是我国深海空间技术的发起单位和技术牵头单位，主要经营深海空间站技术需求论证和建设规划，并重点负责深海空间站主站的设计研究工作。

水下工作站可协同工作

正在研制的小型深海移动工作站是我国深海空间站系统的第二步，整个工作站分为相对独立的模块。工作站自身搭载有多种作业潜水器和作业工具，这些作业潜水器和作业工具可以互相配合，协同作业，提升了作业能力，达到一加一大于二的效果。

“比如在某海域安装一个水底采油树，如果用传统的ROV，要不停地在水面和水下来回穿梭，大部分时间耗费在路上。如果是多种作业工具同时作战，下去一次全部干完，打桩的、挖坑的，各司其职，一次性完成，大大节约了时间成本。”郁荣介绍。

同时，载人舱也较以往有所扩大，“在这方面，试验艇和空间站的差别就是QQ和加长林肯的不同。”郁荣打了个形象的比喻，人员居住舒适性大为提高。室内还可以进行装修，食品、淡水也充足，甚至可以在水下洗澡。

郁荣同时表示，未来，我国将建成工作深度约1500-2500米的深海空间站。目前该空间站还在理论研究阶段，可在水下逗留60天，最大载员50人，有望使用核动力。

3、为什么我国空间站不建造成国际空间站那么大？

中国空间站从整体规模上看比国际空间站要小的多，但是空间站内部可供使用的空间，和国际空间站内美国、欧洲航天局以及日本三个舱段之和差不多，所以我国空间站并不小！

神舟十三号已经发射十多天时间了，中国空间站第二批航天员正按照既定规划，有序的进行着空间站建设和验证工作。按照目前的建设进度，我国空间站有望在2022年底建成并投入正式运营。

而国际空间站服役时间早已经超过了设计年限，虽然还能继续运营，但很多零部件已经老化，预计2024年前后会退役，届时中国空间站将成为世界上唯一的在轨运行大型空间站。

很多朋友可能比较关注一个问题，就是我国空间站既然是后来建设的，为什么建造规模要比国际空间站小很多？是资金不足还是技术有限？我们来分一下这个问题。

国际空间站是以美国、俄罗斯、欧洲、日本和加拿大为主导，16个国家和地区共同建造运营的大型空间站，它是有史以来规模最大、耗时最长且涉及国家最多的空间国际合作项目。

国际空间站以桁架为主轴，各个参与国家的舱段挂靠在桁架上，面积最大的是16块太阳能电池板，发电功率在110千瓦左右，能够为空间站各个国家的舱段提供运营所需的所有电力。

国际空间站总长109米，宽88米，面积相当于两个足球场那么大，空间站内部空间总计约为1200立方米，总重超过了420吨，这简直就是座庞然大物。

也正是因为规模庞大，美国和俄罗斯从1998年开始建造，到2010年建设完成，前后一共耗时十多年时间，实施了30多次大型火箭发射，才把各个舱段以及组装所需的零部件，全部运送升空。

相比之下，我国空间站就要小的多，目前已经在轨的舱段是天和核心舱，这是航天员在轨生活的主要舱段，舱内配备了完整的航天员生命保障系统。今后还有两个实验舱将分别发射升空，承担主要的太空实验任务。

天和核心舱的空间一共有110立方米，这跟一个套内面积40平米、房本面积50平米的房子差不多大小。问天和梦天两个实验舱对接完成之后，我国空间站的总重量将达到100吨出头，这在整体上要比国际空间站小很多，光重量就相差320吨。

那么这是否意味着我国空间站太小呢？其实不是的！国际空间站虽然大，但它是16个国家共同参与运营的，也就是说这些国家分摊之后所能使用的空间并不大，哪怕是占主导地位的美国舱段，其空间大小都没有我国空间站的可利用空间大。

所以说从，整体规模上来比较，我国空间站比较小，但从单个国家可利用空间的大小来看，我国空间站拥有绝对优势。

接下来看看我国空间站为什么不造那么大，我认为主要有以下两个理由：

1、节约成本

建造空间站是需要花费高昂成本的，不仅前期研发费用高，而且建成之后的运营阶段，每次发射任务都需要花费巨额资金。

国际空间站从研发到建成，再到运营至今，16个参与国家先后一共花费了1600亿美元，这对任何单独一个国家来说，都是难以承受的。

而我国空间站不造那么大，很大程度上是出于成本考虑，在满足太空实验的前提之下，建造一个大小符合我国基本国情的空间站是有必要的。

根据数据显示，我国空间站包括研发费用在内，初步预计需要500亿人民币，虽然也是一笔巨款，但相比国际空间站的费用不值一提。

当然了，空间站建成后全面运营阶段，还会产生一些运营费用，但整体上比国际空间站要少的多。所以我国空间站不造那么大，节约成本是主要原因之一。

2、够用就好

建造空间站的主要目的是进行科研，在距离地面400公里左右的太空上，空间站内可以长期保持微重力环境，这在地面上是无法做到的。

我国建造空间站，当然也是为了进行各种太空实验，验证生物在失重环境下的生长繁衍，研究人体在太空环境下的变化，还有太空医疗等前沿科技。

中国空间站建成之后，三个舱段一共将安放16个实验柜，其中天和核心舱安放4个，两个实验舱分别安放5个和7个，大部分太空实验都将在这些实验柜里完成，这些实验柜完全够用了。

从航天员生活空间来看，天和核心舱配置了工作区、生活区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域，完全足够3位航天员长期在轨生活。空间站建成之后，又会增加两个实验舱，届时在轨轮换都不成问题。

所以说，无论是从科研方面考虑，还是航天员长期在轨生活上看，我国空间站的大小完全够用。

由于我国空间站建造时间比国际空间站晚十几年，这让我国空间站拥有后发优势。也就是说我国空间站使用的各种零配件要更加先进，拥有更多的优势。

比如太阳能电池板的效率，国际空间站只有15%，而我国空间站达到了30%，这也就意味着我国空间站的太阳能电池板面积虽然小一倍，但发电功率跟国际空间站是一样的，都是100千瓦左右。

另外，国际空间站是16个国家参与建造的，涉及国家众多，这让它的建造进度非常缓慢，先后花了10年时间才完成。而我国空间站是完全独立自主研发运营的，在发射任务更加紧密，建造过程也更加可控，建造速度也就更快，预计明年就可以建成。

除此之外，中国空间站装配的各种望远镜的性能参数也都是当前航天器上最先进的，中央电脑的性能也远远超过了国际空间站。所以说，我国空间站相比国际空间站而言，具有后发优势和独立自主的优势。

我国空间站已经进入建设与验证的关键阶段，神舟十三号三位航天员将用六个月的时间，完成空间站关键技术验证任务。

至于我国空间站为何不建造那么大，相信大家都心中有数了，中国空间站是我国独自拥有的空间站，可使用空间比任何一个国家的空间站舱段都大。

关于这个话题就介绍到这里，读者朋友们还有其他问题的，可以在下方评论区提出来，我们一起讨论！

4、中国空间站后续能规划到什么地步？

首先要告诉大家的是：我国的天宫空间站的终极形态不是如今的“T”字构型，最大的可能就是“三舱三船组成的十字”构型，当然也有可能是“六舱四船组成的干”字构型，还有可能是“九舱四船组成的丰”字构型，更有可能是“多舱多船组成的申字，王字，田字”构型等等。

不过，即便是“十”字构型，也不是长久可以维持的，因为天宫空间站也就只有“天和核心舱，问天试验舱，梦天实验舱”这三个舱段，组成了长久的在轨构型。单就这个构型而言，就是“T”字构型。

因为像神州十四号载人飞船或者天舟系列货运飞船的停留时间都比较有限。若要组成长久的“十”字构型，也就只有发射一个新的实验舱或者核心舱。想要组成长久的“干”字构型，还得再发射一个核心舱和两个实验舱。

也可以说，天宫空间站的扩展性是基于天和核心舱的数量，因为只有核心舱上才设计有节点舱，而节点舱上面的对接口和停泊口可供实验舱长久的停泊。随着核心舱数量的提升，天宫空间站的规模会越来越大的。只要有需求，可以通过不断地增加核心舱和实验舱的数量来扩大其在轨的舱段数量。

下面就来看看天宫空间站的可能构型

简单构型就是指只有一个天和核心舱，因为天和核心舱就是空间站的管理控制中心，也是未来航天员生活、科研工作以及对接飞船和载荷的主要舱段。其他舱室可以没有，但是核心舱是必不可少的。

也只有核心舱发射成功之后，节点舱才可以随之升空，为后续的数个试验舱或者飞船提供对接口。天和核心舱的节点舱上有两个对接口和两个停泊口，正常而言，对接口和停泊口都可以让实验舱永久性停留。

只不过，空间站是需要一段时间就送一次补给或者送航天员进驻的。为了货运飞船与空间站的对接安全方便，也就只有同轨道同高度对接符合要求了。所以说，对接口一般是不会用来让实验舱永久停留的。而停泊口就是专门停留实验舱段的。

也正是由于这个原因，即便是只有一个天和核心舱，也可以称之为空间站。就像过去的天宫一号，天宫二号那样，单独的一个舱段也是空间站。

基本构型就是如今的“T”字构型，这个构型也就组成了如今天宫空间站的基本形态。问天实验舱、梦天实验舱构成了“T”字构型的上面一横，两对大型太阳能电池板位于一横的两端，天和核心舱组成了“T”字构型的一竖。

如果没有扩展的必要话，到了这种“T”字构型也就可以停止了。毕竟节点舱剩下的两个对接口，是用于临时停靠神舟系列载人飞船或者天舟系列货运飞船的，是不会让新的实验舱停靠的。当然了，这种情况，就是三舱三船结构可以满足我国未来的空间实验需求。

假如说，还有继续扩展空间站的计划，那么就可以继续在此基础上进行扩展，以扩大天宫空间站的规模。

进一步构型就是“十”字构型，这种构型指的是永久性的，只需要在与天和核心舱同轨道方向的一个轴向对接口接入一个实验舱或者专用的动力舱即可。至于核心舱就没有必要发射了，一个空间站有一个核心舱就已经可以满足需求了。

当然了，也可以继续发射一个天和核心舱，毕竟多了一个核心舱之后，就会增加2个对接口和2个停泊口，可扩展性又将再次提升，这种构型的空重将达到91吨。

终极构型就是“干”字构型，再次发射一个天和核心舱，对接节点舱的轴向对接口，形成一个永久的“十”字构型。然后在新的节点舱两侧的停泊口对接两个实验舱，对接口可以对接一个实验舱或者飞船。如此一来，“干”字构型也就成型了。

当然了，从理论上来看，天宫空间站还可以进一步形成“丰”字构型，只要有需求还可以继续增加新的舱段。只不过，天宫空间站的在轨寿命设计只有15年左右，发射那么多的舱段也划不来。

事实上，终极构型做到“干”字就可以了，这种构型两个节点舱就拥有4个对接口，4个停泊口。完全可以满足天舟货运飞船和神舟载人飞船的对接要求，这时天宫空间站的空重就达到了137吨。

综上所述，天宫空间站的可扩展性是比较高的。

然而，以上还只是天宫空间站的规模变化，随着我国航天科技的发展，天宫空间站所使用的技术也会更加的先进，达到其他国家难以企及的程度。

目前来看，天和核心舱总共安装了30台姿轨控发动机，其中22台是消耗传统的偏二甲肼燃料的姿控发动机，4台也消耗偏二甲肼燃料的轨控发动机。在其发射入轨、在轨运行两个阶段都将发挥重要作用，核心舱有两个对接口可以用于在轨推进剂补加，轨道抬升还可以依托天舟货运飞船资源舱实施。

剩下的4台发动机就是由上海空间推进研究所研制的HET-80型霍尔推进器，该型推进器的单台最大推力80mN，额定功率1.35千瓦，主要就作为阻止空间站下降高度使用。单看HET-80型霍尔推进器的推力很小，不过在外太空空气的阻力可以忽略不计，这样的推力也够减缓其高度下降的速度了。

在未来，新发射的舱段有可能用上推力更大的霍尔推进器甚至核动力发动机；也有可能所有的舱段被一发大载荷运载火箭一次性发射升空在轨进行组装；更有可能对接重量更大的舱段；这都是有可能实现的，毕竟谁都无法预测科技会发展到那种程度。

由此可见，天宫空间站未来的发展方向是无限的。科技发展到哪种程度，空间站就可以使用那种先进的技术。

5、中国现在能制造比哈勃望远镜更先进的太空望远镜吗？

哈勃望远镜应该是除了阿波罗登月之外最著名的一个空间项目，同时也是一台全球最为出名的一台天文望远镜。哈勃望远镜在上个世纪九十年代发射升空，一直在将近600公里高的近地轨道飞行，以便避开地球大气层的干扰（湍动、大气吸收），进行太空观测，拓展我们对于宇宙的认识。

中国现在能制造比哈勃望远镜更先进的太空望远镜吗？这个问题要从几方面来看。

首先看哈勃望远镜的本身。望远镜的光学部分的光学系统采用卡塞格林式反射系统，由两个双曲面反射镜组成，一个是口径2.4米的主镜和一个是主镜前约4.5米处的口径0.3米副镜。这对于已经颇具经验的中国天文望远镜制造单位（比如南京天光所、西安光机所、成都光电所等）来说完全没有问题。我国现在已经建有两台口径分别为2.16米（河北兴隆，国产）、2.4米（云南丽江，英国制造商）、1.8米（云南丽江，国产）等多台望远镜等。此外，著名的LAMOST（郭守敬望远镜）的有效口径是4米，虽然是采用多镜面拼接技术。列举这么多，就是想说明2米级空间望远镜的设计和建造对于我国来说没有太大难度。在正在顺利推进中的天宫2号项目中，就有一台2米光学红外望远镜，应该很快就能上天。我也曾参与过其中一个后端项目的讨论与预研，但已经遗憾落选。

其次说哈勃望远镜的后端设备。哈勃望远镜之所以强大，是因为安装了丰富和功能强大的后端设备，比如各种相机和光谱仪。这些后端设备可以分别对天体进行拍照观测和分光光谱观测（参考牛顿三棱镜实验）。而最终数据的记录需要使用高灵敏度CCD和数位光子计数器，而这恰恰是我国的短板。目前在天文界使用的科学级CCD应该都是来自于国外进口，并且是特定的某两家。

最后聊哈勃望远镜的发射和运行问题。近些年中国航天的发展，特别是新型火箭发动机的研制、天宫中国空间站项目、嫦娥系列月球探测项目和空间天文项目的开展，已经表明中国有能力发射、测控大型空间实验装置和精密观测设备。对于发射和运行（远程控制、数据通信）类似哈勃望远镜这样的太空望远镜应该没有任何问题。