我提问的初衷仅仅涉及外形,应该修改成乍一看很像,不涉及其他技术细节。


你生的太晚没见过和平号吧?明明是和平号plus,构型核心舱造型几乎都一个样,跟桁架式的国际空间站哪里像了?

自己对比下面三张图

天朝空间站

和平号

国际空间站

硬要说像的话也只能说像国际空间站的星辰号服务舱,不过那本来就是和平号核心舱的改进发展。

国际空间站的星辰号服务舱

关于空间站分代定义,我个人的看法(不代表其他任何人)如下:

第一代空间站可以称作空间实验室,物资设备包括轨道维持的推进剂等是随著空间站一起带上去的,寿命短有点像一次性照相机。

第二代空间站可以同时停靠载人飞船和货运飞船,补给物资、提升轨道。大大延长了使用寿命。

第二代半空间站是不但能同时停靠载人飞船和货运飞船,同时还能通过对接舱段灵活扩展。为什么我觉得模块化空间站列入二代半而不算三代呢?因为第二代空间站的大型货运飞船特别是TKS飞船本身就能起到扩展模块作用,注意TKS飞船是和平号、国际空间站多个舱段的基础。所以我觉得只能算数量上的升级而不是质的飞跃。

TKS飞船模型

和礼炮7号对接的TKS飞船(左下)

第三代空间站是桁架结构,各模块、系统明确专业分工优化设计,不需要每个舱段都有自己的推进系统和电源、散热器,而是统一通过相关的系统获得需要的服务,好比吃食堂而不是每个人自带干粮一样。这样就降低了成本避免了重复浪费还有优化了光伏发电避免互相遮挡、功率更大,运行效率更高。

因为建站初期起到骨干作用的俄罗斯舱段自带发电、散热、推进等系统,所以国际空间站算是2.5和3代的混合型。国际空间站前身自由号空间站才是纯正的桁架型。自由号和国际空间站看起来相似但实际上建造流程有不小的差别,自由号空间站建造非常依赖太空梭,必须耐心把桁架连同上面的光伏阵列、散热器、推进模块等全搭建完后才能接上舱段使用,投入使用慢。而国际空间站因为有自带干粮的俄罗斯服务舱(星辰号)、多功能机动货舱(曙光号),所以可以初期就投入使用,边用边继续建充分利用时间。

自由号

第三代半空间站是可以在太空更改部件结构,例如把火箭上面级储罐在轨改造成新的增压舱段,充分利用资源。

第四代空间站是在太空通过3D列印、电子束焊接、真空气相沉积等方式直接制造主要结构,从桁架、天线甚至到增压舱。

第五代空间站则是能通过开采地球以外资源例如月球、小行星建造,不只依赖地球运输,当然关键系统设备例如航电、精密机械等还是得从地球运。

第六代空间站可以是能提供类似地球的生活环境的永久性大型太空建筑,特别是太空城市。

强调一下以上划代是我个人看法。


「像」这个词用得有点开玩笑了。

就算不涉及技术细节,我的回答也是如此。

再说了,空间站的外形不涉及技术的话……那还不如发射一坨铁上去,至少那样的话想要什么形状都能发射上去。

1、空间站是在地球轨道上的大型飞行器,根本不可能通过一次发射任务就把它送上天,无比要分多次发射人物、分段发射并且在轨组装。

2、由于火箭为了获得最优良的气动性能和质量/体积比以减少发射入轨所需要消耗的能量、增大火箭运载力,必然要采用圆柱形结构,在这种情况下,空间站必然也要采用圆柱形结构才能最大化站内空间,为空间站提供更广阔的空间,就可以在另一层面大范围的降低空间站的整体体积。

3、在轨组装的话,为了更有效率的结合各个舱段,尽可能的扩展空间站的三维体积而不是一维体积,从而使空间站在某一方向上的长度保持较小水平,一则可以降低空间站内管线和人员路径的长度,二则可以降低空间站在某一方向上的体积从而避免碰撞,但是要扩展三维体积的话,必然是采用「核心舱」+「实验/功能仓」的方式,这个题主你小时候玩过组装玩具的话你应该会有体会。

4、另外,对于外太空高真空环境,空间载人飞行器必须进行加压,哪怕舱内只有0.1个大气压,在真空环境下舱内外压力差也是非常巨大的(具体情况可以参照中国第一次出仓,翟志刚开门为什么那么困难?那是因为过渡仓排气后,舱内还剩余0.02个大气压,在场外高度真空的情况下,这0.02个大气压为舱门提供了至少113.49千克的压力※而0.02个大气压在地面人工真空来说,已经算是「极高真空环境」了※。)。

[※部分的内容有误。去查了下资料,目前人类的技术已经可以模拟外太空那种超高真空环境了,只是由于设备能耗太大,无法应用到太空技术中去而已,感谢 @刘力 童鞋的指正。]

所以,如果结构设计不好、材料强度不够,太空舱分分钟就会爆裂。鉴于圆柱形的承力结构,圆柱形舱段更有利于在达到空间站加压结构安全和稳定的情况下,最大化的减少空间站外币结构的材料,同时为空间站省出更大的空间。

在这种情况下,试问题主,你能想出什么办法让各国的空间站大不相同么?

空间站核心舱,在对段可以明显看到它至少拥有5个介面

通过核心舱+实验/功能仓的方式,可以最大化的利用空间

空间站建设的目的是为了科研,而不是为了装13。

既然国际通用的解决方案已经能够最大化的节省时间、提升安全性、节约空间、节约能源、节约资金,那为什么非要搞个特立独行的外形出来呢?


其实更像和平号空间站,上为中国空间站早期方案,下为和平号空间站的未完全体


这个问题问得非常有技术含量!

我觉得和这个问题可以列在一起的问题是:

你为什么和人长得那么像?


主要是因为历史上一共也就有过两个大型空间站


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