中國天宮、俄羅斯ROSS、美國商業(yè)站——多個空間站時代即將開啟

國際空間站（ISS）已連續(xù)運行26年，即將退役。到2030年，可能國際空間站將被操控至大氣層內(nèi)燒毀。其后續(xù)空間站（目前已規(guī)劃建設(shè)多個）將面臨巨大的挑戰(zhàn)。盡管如此，眾多航天項目和商業(yè)機構(gòu)仍致力于將新的空間站送入軌道。

一些航天機構(gòu)，例如美國國家航空航天局（NASA）和印度空間研究組織（ISRO），希望部署新的空間站。

與此同時，中國計劃將其現(xiàn)有的天宮空間站擴建至現(xiàn)有規(guī)模的兩倍，而俄羅斯航天局（Roscosmos）最近宣布，將回收利用現(xiàn)有的國際空間站模塊，建造一個由俄羅斯宇航員和國際合作伙伴共同運營的空間站。

至于商業(yè)領(lǐng)域，希望參與其中的公司以及他們提出的方案可謂數(shù)不勝數(shù)！

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內(nèi)容

第一站

空間站是人類在太空建立持久存在的重要手段。它們最早于阿波羅時代末期部署，代表著人類太空探索的下一個階段。在此之前，美國國家航空航天局（NASA）和蘇聯(lián)的太空計劃陷入了激烈的競爭—太空競賽—雙方都致力于“搶占先機”。

這包括率先將人造衛(wèi)星（斯普特尼克一號）、率先將宇航員送入太空（尤里·加加林）以及率先將宇航員送上月球（尼爾·阿姆斯特朗和埃德溫·“巴茲”·奧爾德林）。

但隨著阿波羅計劃的成功—該計劃共將六個登月艙和十二名宇航員送上月球表面—太空競賽正式結(jié)束。正是在20世紀(jì)70年代初中期，美國國家航空航天局（NASA）和蘇聯(lián)開始思考下一步的行動。由于已經(jīng)多次進(jìn)入太空，他們決定專注于能夠?qū)崿F(xiàn)長期太空停留的技術(shù)。

本質(zhì)上，他們的目標(biāo)從進(jìn)入太空轉(zhuǎn)向了在太空長期停留。

*蘇聯(lián)禮炮七號（左）和美國宇航局天空實驗室（右）

在“登月競賽”中敗北后，蘇聯(lián)憑借“禮炮”計劃取得了早期領(lǐng)先優(yōu)勢。該計劃從1971年持續(xù)到1986年，發(fā)射了四個載人科學(xué)研究站和兩個以該計劃名義運行的載人軍事空間站（金剛石空間站）。“禮炮”空間站開展了關(guān)于長期太空飛行挑戰(zhàn)的研究，以及各種科學(xué)實驗。

這些空間站還創(chuàng)造了多項太空飛行紀(jì)錄，包括任務(wù)持續(xù)時間、艙外活動（EVA）次數(shù)以及首次在太空完成乘組交接。禮炮號為模塊化空間站奠定了基礎(chǔ)，標(biāo)志著空間站從單模塊和對接端口式空間站向更復(fù)雜的空間站邁出了關(guān)鍵一步。蘇聯(lián)和俄羅斯合建的和平號空間站（俄語意為“和平”）實現(xiàn)了這一目標(biāo)，該空間站從1986年開始運行，直至2001年脫離軌道。

該空間站由七個模塊組成，包括源自禮炮號空間站的和平號核心模塊*、量子-1和-2模塊（用于開展科學(xué)研究）、水晶模塊（用于微重力制造）、光譜模塊（用于地球相關(guān)研究）、普里羅達(dá)模塊（用于地球探測）以及對接模塊。和平號空間站還通過國際空間站計劃、歐洲和平號空間站計劃和航天飛機-和平號空間站計劃*，為國際空間合作樹立了先例。

與此同時，美國也建造了自己的單艙空間站—天空實驗室（Skylab）。該空間站于1973年至1974年間有人駐守，但一直運行到1979年才離開軌道。天空實驗室由一枚改裝過的土星五號火箭的第三級制成，并由同一枚火箭作為有效載荷送入太空。天空實驗室是美國首個長期駐留空間站，內(nèi)設(shè)軌道工作間、太陽實驗室和地球觀測站，并開展了數(shù)百項實驗。

盡管美國宇航局（NASA）曾希望建造自己的空間站“自由號”來接替“天空實驗室”，而俄羅斯航天局（Roscosmos）也希望建造“和平號”空間站“和平號2號”來接替“和平號”，但這些計劃在1993年被取消，轉(zhuǎn)而參與國際空間站（ISS）項目。

到1998年，NASA和俄羅斯航天局已將國際空間站的基礎(chǔ)組件送入軌道，并于2000年開始執(zhí)行各項任務(wù)。此后，NASA、俄羅斯航天局、加拿大航天局（CSA）、歐洲航天局（ESA）和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）不斷添加模塊和組件，增強了空間站的功能。

1995年7月4日，美國宇航局“亞特蘭蒂斯”號航天飛機與俄羅斯“和平”號空間站對接，由“和平”號19號任務(wù)的宇航員完成對接。

國際空間站退役

國際空間站最初計劃運行15年，NASA原計劃在2016年使其脫離軌道。但由于其開展的重要研究以及所獲得的國際支持，國際空間站的任務(wù)期限已被多次延長。最終，2018年7月通過了《太空前沿法案》，幾個月后又通過了《引領(lǐng)載人航天法案》 ，這兩項法案均將國際空間站的運行期限延長至2030年。

2022年8月，美國國會通過了《促進(jìn)半導(dǎo)體（CHIPS）和科學(xué)生產(chǎn)激勵法案》，其中包含類似條款，并由拜登總統(tǒng)簽署成為法律。盡管俄羅斯官員宣布將在2024年后（后推遲至2025年）退出國際空間站，但俄羅斯宇航員仍在繼續(xù)與美國國家航空航天局（NASA）和其他航天機構(gòu)執(zhí)行聯(lián)合任務(wù)。截至本文發(fā)布時，最終的撤離日期尚未正式確定。

不幸的是，持續(xù)的人員駐守意味著國際空間站上最老的艙段已經(jīng)服役超過20年。多年來，這導(dǎo)致了各種各樣的維護問題，更不用說與健康相關(guān)的隱患了。就維護而言，這些艙段出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)疲勞、持續(xù)漏氣和硬件老化等問題，每年的維護成本高達(dá)約10億美元。2019年9月，“星辰”號服務(wù)艙開始出現(xiàn)非常嚴(yán)重的漏氣現(xiàn)象，盡管經(jīng)過多次維修，問題依然存在。

隨著國際空間站逐漸走向退役，各航天機構(gòu)也對進(jìn)一步延長其服役期限表示懷疑，人們的注意力正在轉(zhuǎn)移到什么將取代這個久經(jīng)沙場的科研和工作主力平臺。

天宮空間站

中國天宮模塊化空間站的建設(shè)始于2021年4月天和號核心艙的部署，并于次年隨著問天號和夢天號實驗艙的部署而完成。該空間站借鑒了天宮一號（2011-2016）和天宮二號（2016-2019）的經(jīng)驗，自2022年6月5日起一直有航天員駐留。

截至?2026年3月17日?，共有?26名航天員?入住過中國天宮空間站。升空，每次任務(wù)由三名航天員組成乘組，駐留時間約為六個月—盡管在任務(wù)交接期間，空間站最多可容納六名航天員。

據(jù)中國載人航天工程辦公室（CMSA）介紹，天宮空間站已開展了航天器交會、載人長期在軌運行、長期自主航天飛行、生物再生生命保障系統(tǒng)（BRLSS）以及自主貨物和燃料補給等方面的研究。

2023年10月4日，中國空間技術(shù)研究院（CAST）宣布將為天宮空間站增設(shè)三個模塊，使其規(guī)模和載人容量翻倍。中國官方媒體還指出，天宮空間站將通過容納來自“多個國家”（可能包括歐洲航天局成員國）的宇航員來促進(jìn)國際合作。這符合天宮空間站作為國際空間站繼任者的規(guī)劃。

此次擴建計劃還將把任務(wù)期限延長至2037年，比之前宣布的延長10年。計劃中的研究活動將包括對長期太空停留、空間醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、技術(shù)創(chuàng)新等方面的進(jìn)一步研究，以及涉及蒙州飛船（神舟飛船的替代者，設(shè)計用于將六至七名航天員送入軌道或月球）的測試。

在這方面，天宮航天器也將在中國與俄羅斯航天局合作建設(shè)國際月球研究站（ILRS）的計劃中發(fā)揮作用。

月球門戶

在不久的將來，美國國家航空航天局（NASA）希望將月球門戶空間站部署到繞月軌道上。該空間站是NASA、歐洲航天局（ESA）、日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）和加拿大航天局（CSA）的合作項目。

該空間站的構(gòu)想源于2012年至2018年間開展的概念研究，最初被命名為深空棲息地（DSH）。到2015年，它被批準(zhǔn)納入NASA的“下一代探索伙伴關(guān)系”（NextSTEP）研究計劃，并開始獲得研發(fā)資金。

2018年，國際空間探索協(xié)調(diào)小組（ISECG）認(rèn)定“門戶”空間站對于月球探測、火星探測以及更遠(yuǎn)的太空任務(wù)至關(guān)重要。該空間站采用模塊化設(shè)計，核心部分由動力推進(jìn)模塊（PPE）和居住與后勤前哨站（HALO）組成。

這些模塊最早將于2027年發(fā)射，隨后將發(fā)射歐洲燃料補給、基礎(chǔ)設(shè)施和通信系統(tǒng)（ESPRIT）、月球國際居住艙（月球I-HAB模塊）、加拿大臂3號機械臂以及乘員和科學(xué)氣閘艙。

該空間站還將配備可重復(fù)使用的地面設(shè)施，統(tǒng)稱為“阿爾忒彌斯基地營”。這些設(shè)施于2020年作為NASA月球表面可持續(xù)發(fā)展概念的一部分公布。基地將包括一輛月球地形車（LTV），用于在著陸區(qū)內(nèi)運送宇航員；一個加壓式可居住移動平臺（HMP），用于在月球表面進(jìn)行更長時間的移動；以及一個月球基礎(chǔ)表面棲息地（FSH），可在宇航員短期停留期間容納最多4名宇航員。

2025年5月2日，特朗普第二屆政府發(fā)布了2026財年預(yù)算申請，其中提議取消月球門戶計劃。然而，該預(yù)算于7月4日簽署生效，為月球門戶計劃撥款26億美元，其中7.5億美元需要在2026年至2028年間支出。與此同時，關(guān)于將月球門戶計劃用于其他任務(wù)的討論也已展開。

這其中包括現(xiàn)任局長賈里德·艾薩克曼的政策藍(lán)圖“雅典娜計劃”，該計劃探討了將模塊或推進(jìn)相關(guān)硬件重新用于核動力拖船的可能性。然而，艾薩克曼和NASA均未公布任何此類計劃。

俄羅斯軌道站

近年來，俄羅斯宣布了類似的計劃，要建造國際空間站的后續(xù)空間站。然而，2025年12月，俄羅斯科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)問題研究所所長格列格·奧爾洛夫宣布，俄羅斯將在2030年后繼續(xù)使用構(gòu)成國際空間站俄羅斯軌道段的模塊，該空間站此后將被稱為俄羅斯軌道站（ROS），或*Rossiyskaya orbital'naya stantsiya*。

這與俄羅斯官員近年來所作的表態(tài)大相徑庭，他們此前一直表示有意建造一座新空間站來取代國際空間站。俄羅斯空間站的計劃于2009年正式啟動，當(dāng)時提出了軌道載人組裝與試驗綜合體（OPSEK）方案。該方案設(shè)想建造一座包含構(gòu)成俄羅斯軌道段的六個模塊的空間站，但為了繼續(xù)參與國際空間站項目，該方案于2017年被放棄。

2021年，俄羅斯航天局宣布將于2024年終止其在國際空間站（ISS）的參與，理由是擔(dān)心其老化的艙段狀況。此后，該計劃重新啟動。此時，原有的“空間站計劃”（OPSEK）更名為“俄羅斯軌道服務(wù)站”（ROSS），不再包含俄羅斯的國際空間站艙段。

更新后的計劃包括在2027年至2030年間發(fā)射四個核心艙段，分別是科學(xué)與能源艙、通用節(jié)點艙（UNM）、門戶艙（SM）和基本艙（BM）。到2035年，還將增加至多三個艙段，并有可能建造一個用于太空旅游的私人居住艙。

然而，由于制裁造成的預(yù)算限制以及國際協(xié)議的終止（因俄羅斯2022年入侵烏克蘭），俄羅斯規(guī)劃者重新考慮了重復(fù)利用國際空間站模塊的想法。根據(jù)這項新計劃，俄羅斯將在2030年項目完成后將其模塊從國際空間站分離，這些模塊將構(gòu)成俄羅斯航天局（ROS）的核心，其他模塊隨后也將陸續(xù)分離。

印度安塔里克什

2019年，印度空間研究組織（ISRO）宣布，計劃在2035年前將印度空間站（Bharatiya Antriksh Station，簡稱BAS）送入軌道。根據(jù)ISRO多次聲明，該空間站將為該機構(gòu)啟動載人航天任務(wù)（例如“加甘揚”載人航天計劃）奠定基礎(chǔ)。正如時任ISRO主席斯里達(dá)拉·索馬納特（Sreedhara Somanath）在2023年10月所言：

我們的“加甘揚”計劃旨在實現(xiàn)載人航天飛行能力，一旦實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們將能夠著手建造空間站的后續(xù)模塊。
該空間站項目的規(guī)劃周期為未來20至25年。我們肯定會將載人探索、更長時間的載人航天飛行以及太空演習(xí)列入我們的議程。

與中國類似，印度也視該空間站為其未來十年成為太空探索、科學(xué)和研究領(lǐng)域主要強國的計劃至關(guān)重要。這其中包括在2040年前完成“甘加尼安”載人航天計劃并實現(xiàn)載人登月。

巴哈馬航天系統(tǒng)（BAS）的研發(fā)計劃于2028年啟動，屆時將發(fā)射首個模塊（BAS-1），該模塊將配備太陽能電池板和一個與國際空間站兼容的對接端口。

印度空間站（BAS）將采用五模塊結(jié)構(gòu)，包括基本模塊（BAS-1）、核心對接模塊（BAS-2）、科學(xué)研究模塊（BAS-3）、實驗室模塊（BAS-4）和通用工作模塊（BAS-5）。空間站尺寸為27米×20米（88.5英尺×65.5英尺），軌道高度為400-450公里（250-280英里），可容納3至4名宇航員。印度空間研究組織（ISRO）還表示，包括美國國家航空航天局（NASA）、俄羅斯航天局（Roscosmos）、歐洲航天局（ESA）和日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）在內(nèi)的所有主要航天機構(gòu)均可訪問該空間站。

如有機會我們將探討商業(yè)航天公司正在探索的眾多模式。

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