天和號核心艙升空 回顧全球各個太空站先驅|新聞教室

撰文:張子傑
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天和號核心艙4月29日升空並成功進入預定軌道,為中國建立自家的太空站奠下基礎。整個太空站預計在2022年完成,除了中國,俄羅斯亦計劃在2025年「自立門戶」,另建自家的太空站。

目前全球只有國際太空站運作,而今年正值世上首個太空站成功發射50周年,就讓我們回顧這半世紀以來,十多個曾經或現役的太空站歷史。

太空站的概念原本只是科幻小說天方夜譚的內容,但美國在1940年代開始認為它實際上可行。華府與蘇聯在1950年代展開太空競賽,「太空飛機」及太空站的設計亦經常在主流媒體上出現。

4月23日,中國空間站天和核心艙與長征五號B遙二運載火箭組合體轉運至發射區。(央視新聞)

蘇聯太空站:敗走月球的意外收穫

蘇聯在1960年代於登月競賽敗於美國的阿波羅計劃(Apollo Program)後,就將重心轉移至太空探索,禮炮一號(Salyut 1)太空站計劃因此應運而生。它在1971年4月19日由質子號(Proton)火箭送入低地球軌道,開創全球先河。

美國阿波羅11號在1969年7月20日搶先登月,令蘇聯決定改為發展太空站計劃。(Getty Images)

禮炮一號投入軌道後,蘇聯派出聯盟10號(Soyuz 10)飛船前往,惟兩者未能成功對接而告吹。莫斯科方面再接再厲,聯盟11號(Soyuz 11)三名太空人成功在太空站內逗留23天,期間測試控制系統及研究地球表面地質和氣象等。可惜他們在返回地球時,乘坐的返回艙失靈,導致三人缺氧身亡。

美國的首個「太空實驗室」

這宗意外並沒有打擊美蘇之間的太空站競賽。美國在1973年5月14日亦成功發射該國首個太空站「太空實驗室」(Skylab),並在一年間三度有太空人使用和進行各種實驗,它在1979年7月11日進入大氣層時分解燒燬。

美國在1973年建立太空實驗室(Spacelab),圖為1973年8月6日,太空人Owen Garriott進行太空漫步。(NASA via Getty Images)

另一方面,蘇聯在同一時期亦多次將太空站送入軌道,分別為禮炮三、四、五、六及七號,同時亦不斷打破人類逗留太空的紀錄。

和平號:國際合作先例

踏入1980年代,蘇聯設計出第三代太空站和平號(Mir),其核心組件於1986年2月20日升空,直到1996年才完成擴建工作。與以往的美國或蘇聯太空站不同,和平號在2000年停止運作前,其接待過的過百名太空人並非只限於蘇聯或俄羅斯人,而是來自12個國家,當中包括美國人。

在美國提議興建國際太空站後,擁有多年運作太空站經驗的俄羅斯答應合作。圖為1995年美國阿特蘭堤斯號(Atlantis)穿梭機,對接至俄羅斯的和平號(Mir)太空站。(NASA)

另外俄羅斯太空人波利亞科夫(Valeri Polyakov)亦在1994年1月至1995年3月間,連續在太空生活438天,比預計飛往火星需時9個月的時間更長。

和平號原本設計壽命只有5年,但它卻「超額完成」,最終在2001年3月23日重返地球。

國際太空站與民用太空船

至於目前仍然運作的國際太空站(International Space Station,ISS)就由時任美國總統列根(Ronald Regan)於1984年的國情咨文中提出,他指示美國太空總署(NASA)在十年內建成,但在1990年代重新設計以削減成本,同時增加國際參與。最終首個組件在1998年11月20日由俄羅斯送上太空,而首個美國製造的組件則在12月升空。

國際太空站由主要美國和俄羅斯負責建設,加拿大、日本、巴西及歐洲太空總署( ESA)11個成員國參與。它擁有現代化科研設備、可開展大規模、多學科基礎和應用科學研究的太空實驗室,為在微重力環境下開展科學實驗研究提供了大量實驗載荷和資源,支持人在地球軌道長期駐留。

國際太空站項目由16個國家共同建造、運行和使用,是有史以來規模最大、耗時最長且涉及國家最多的太空國際合作項目。目前,國際太空站主要由美國太空總署、俄羅斯聯邦太空局、歐洲太空總署、日本宇宙航空研究開發機構、加拿大太空局共同運營。(AP)

而在國際太空站的建設完成後,美國的穿梭機亦宣告完成歷史任務。來往太空站的工作則交由俄羅斯、日本及歐洲的運載飛船,再加上民用的天鵝座(Cygnus)及飛龍號(Dragon)負責。其中Space X的龍飛船(Crew Dragon)「奮進號」(Endeavour)太空艙在2021年4月24日成功將4名太空人送到國際太空站。

俄羅斯政府同年4月認為,國際太空站已經接近服役期限,因此宣布在2025年退出計劃,另外建立新的太空站。美國前總統奧巴馬(Barack Obama)曾在2014年表示,華府會繼續支持國際太空站最少至2024年。

中國的天宮計劃

至於準備興建天和號的中國亦曾經擁有兩個自家的太空站,當中包括在2011年投入服務的天宮一號,其長達6年半的太空生涯中,曾經與神舟八號、九號和十號交會對接,令中國成為蘇聯和美國後,第三個能夠做到太空對接的國家。

天宮二號空間實驗室是中國首個真正意義上的空間實驗室。

它的後繼者天宮二號則在2016年9月升空,先後與神舟十一號載人飛船和天舟一號貨運飛船完成4次交會對接,成功支援2名太空人在軌工作生活30天,為掌握太空人中期駐留、推進劑在軌補加等一系列關鍵技術提供重要數據。

這兩個中國太空站分別在2018年4月及2019年7月返回大氣層解體。