Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Udforskning af det kinesiske rumstationsprojekt

De tre kinesiske astronauter — (venstre mod højre) Nie Haisheng, Liu Boming og Tang Hongbo — i landets rumstations kernemodul, ved navn Tianhe, 23. juni 2021. Yue Yuewei/Xinhua via Getty Images

Den spirende kinesiske rumstation , Tiangong, er blevet et omdrejningspunkt i det 21. århundredes rumkapløb. Denne udvikling understreger Kinas hurtige fremgang inden for rumudforskning, parallelt med den historiske rumkapløbsæra, hvor USA og Sovjetunionen kæmpede om overherredømmet.

Mens Tiangong betegner Kinas overtag, signalerer det også et nyt kapitel i rumkapløbets udvikling. Den Internationale Rumstation (ISS), et symbol på amerikansk-russisk samarbejde, går en usikker fremtid i møde, der potentielt går over i et kommercielt foretagende, efterhånden som nationer repositionerer sig til den næste grænse for udforskning af dybt rum.

I denne artikel vil vi se nærmere på Kinas rumstation, det globale rumkapløb og fremtiden for ISS.

Det bemandede Shenzhou-12 rumfartøj opsendes med tre kinesiske astronauter ombord ved Jiuquan Satellite Launch Center d. 17. juni 2021, hvilket markerer landets første bemandede mission i næsten fem år. Kevin Frayer/Getty Images

Indhold
  1. Nedturen på Kinas rumstation
  2. Er Kina i et rumkapløb med USA?
  3. Kina spiller Catch Up
  4. Shenzhou-15:En historisk mission
  5. Hvad er fremtiden for ISS?
  6. Kapløb til Månen

Rundown på Kinas rumstation

Kina begyndte at samle den T-formede rumstation kendt som Tiangong - som oversættes til "himmelsk palads" - i april 2021. Den opererer i lavt kredsløb om jorden i en højde på omkring 211 til 280 miles (340 til 450 kilometer) over Jordens overflade, og forventes at have en driftslevetid på omkring 10 til 15 år, ifølge det kinesiske nyhedsbureau Xinhua. Den deler en tilsvarende banehøjde med den internationale rumstation.

Rumstationen består af flere indbyrdes forbundne moduler - Tianhe, Wentian og Mengtian - et kernemodul, boligkvarterer og videnskabelige laboratorier, der blev bygget i etaper. Det blev færdiggjort i slutningen af ​​2022 og er blevet et symbol på Kinas voksende rumkapacitet og internationale indflydelse.

Denne satsning opstod af nødvendighed, da Kina stod over for udelukkelse fra ISS-programmet på grund af bekymringer vedrørende militære bånd og 2011 Wolf Amendment, der begrænsede NASA's samarbejde med Kina.

Det, der virkelig adskiller den kinesiske rumstation, er dens transformative levevilkår. Stationen tilbyder astronauter et rummeligt tilflugtssted og kan prale af en overflod af brugbar plads, en skarp kontrast til de trange kvarterer i Kinas tidligere rumlaboratorier.

Bai Linhou, vicechefdesigneren for rumstationen, sammenlignede oplevelsen med at bo i en villa og understregede den betydelige opgradering af komforten.

Mens den er mindre end Den Internationale Rumstation, en af ​​de største menneskeskabte strukturer i rummet, tjener Kinas Tiangong-rumstation som et vidnesbyrd om landets engagement i langsigtet rumbeboelse og videnskabelig forskning. Det giver en platform for videnskabelige eksperimenter, jordobservation og internationalt samarbejde, der viser Kinas vilje til at spille en nøglerolle i rumudforskning.

Er Kina i et rumkapløb med USA?

Forestillingen om et nyt "rumkapløb" mellem USA og Kina forsimpler den komplekse virkelighed i det nuværende rumlandskab. Mens Kina har gjort betydelige fremskridt inden for rummet, savner det vigtige nuancer at indramme det som en direkte konkurrence med USA.

Med hensyn til kapaciteter bevarer USA et betydeligt forspring på tværs af flere nøglemålinger. Det amerikanske rumbudget i 2021 var omkring 59,8 milliarder dollars, mens Kinas budget, selvom det voksede, var omkring 16,18 milliarder dollars.

Fra 2022 kan USA også prale af et flertal af de operationelle satellitter i kredsløb med 3.433 af de i alt 5.465 sammenlignet med Kinas 541. Derudover har USA flere aktive rumhavne, der tilbyder flere opsendelsesmuligheder med syv operationelle steder og adskillige andre under udvikling, hvorimod Kina har fire operationelle rumhavne (med yderligere to i planlægningsfasen).

Når det er sagt, fortsætter Kina med at udvide sine rumkapaciteter, så det er muligt, at de en dag kan overhale NASAs indsats. Faktisk siger Pentagon ifølge State of the Space Industrial Base-rapporten for 2022, at "Kina fortsætter med at konkurrere mod et strategisk mål om at fortrænge USA som den dominerende globale rummagt økonomisk, diplomatisk og militært inden 2045."

På spørgsmålet om, hvorvidt Kina sendte sin første civile astronaut i kredsløb i maj lægger pres på NASA, sagde astrofysiker Neil deGrasse Tyson til CNN:"Vi har forynget vores månens rumprogram lige omkring det tidspunkt, hvor Kina siger, at det er det, de ønsker at gøre. Der er kræfter, der opererer [i Kina], som konkurrerer lidt med, hvad vi følte tilbage i rumkapløbet med Sovjetunionen. Så det er bare virkeligheden. At stå i benægtelse af det ville være naivt.”

Kinas præsident Xi Jinping hilser medarbejderne efter at have holdt en samtale i Beijing Aerospace Control Center med tre astronauter i rumstationens kernemodul Tianhe, 23. juni 2021. Yan Yan/Xinhua/Getty Images

Kina spiller Catch Up

På nogle måder er Tiangong den seneste på Kinas liste over ting, det skal gøre for at indhente USA og Rusland, efter at have valgt at vente til 1990'erne med at foretage en strategisk investering i rumudforskning og ikke lancere en bemandet rumflyvning før 2003 .

Kinas rumstrategi er at opnå milepæle, der kan sammenlignes med USA, selvom de ikke helt matcher niveauet af teknologisk sofistikering, ifølge Jonathan McDowell, en astrofysiker ved Center for Astrofysik Harvard &Smithsonian og skaberen af ​​Jonathan's Space Report.

Selv at opnå grov paritet har ikke været let. For at sætte Tiangongs moduler ud i rummet, var Kina nødt til at udvikle en ny generation af heavy-lift raketter, Long March 5.

Efter at en prototype led en kritisk fejl under en lancering i 2017, blev lanceringen af ​​Tiangongs kernemodul, der oprindeligt var planlagt til 2018, skubbet tilbage til i år, ifølge denne analyse fra Center for Strategic &International Studies.

"De var årevis forsinket med at komme i drift," siger McDowell.

Men mens eksperter antyder, at Tiangongs hovedformål er at etablere Kina som en rumfarende magt, har rumstationen potentialet til at opnå nogle videnskabelige og teknologiske fremskridt. Hvis kineserne placerede deres planlagte rumteleskop, som er planlagt til opsendelse i 2024, i samme kredsløbshældning som Tiangong, ville det gøre det muligt for kinesiske astronauter at rejse til satellitten i en slags færgerumfartøj og nemt foretage reparationer og opgraderinger .

"Selvom de grundlæggende mål for den kinesiske station er geopolitiske, lover foreningen af ​​stationen med et Hubble-klasse-plus rumteleskop et væld af nye videnskabelige opdagelser," bemærker Dale Skran, driftschef for National Space Society, en ikke-statslig organisation, der advokerer for amerikansk rumudforskningsindsats, i en e-mail. "Derudover er den kinesiske stations robotarms evne til at 'gå' til et hvilket som helst sted på stationen en interessant udvikling."

Shenzhou-15:En historisk mission

I november 2022 opnåede Kina en historisk milepæl i sit rumprogram, da tre astronauter ankom til nationens rumstation, hvilket markerede den første rotation af besætningen i kredsløb i kinesisk rumhistorie.

Denne mission, kaldet Shenzhou-15 eller "Divine Vessel", så astronauterne lancere oven på en Long March-2F raket fra Jiuquan Satellite Launch Centre. De påbegyndte denne mission i minusgrader i Gobi-ørkenen i det nordvestlige Kina.

Shenzhou-15 var den sidste mission af en serie på 11, inklusive tre tidligere bemandede missioner, der var nødvendige for at samle den kinesiske rumstation.

Den første mission for dette ambitiøse projekt begyndte i april 2021. Efter en rejse på over seks timer lagde rumfartøjet med succes til rumstationen, og de tre astronauter blev budt velkommen af ​​det tidligere Shenzhou-besætning. Denne overdragelsesperiode etablerede stationens evne til midlertidigt at støtte seks astronauter, hvilket satte endnu en rekord for Kinas rumprogram.

I spidsen for Shenzhou-15-missionen var Fei Junlong, en erfaren astronaut fra Kinas første hold praktikanter i slutningen af ​​1990'erne, som tidligere havde besøgt rummet for 17 år siden. Han blev ledsaget af Deng Qingming, en 24-årig astronautelev, der fik sin rumdebut, og Zhang Lu, en tidligere luftvåbenpilot, der oplever rummet for første gang.

Efter at have beboet og arbejdet på den T-formede rumstation i seks måneder, vendte astronauterne sikkert tilbage til Jorden i begyndelsen af ​​juni 2023. Fremtidige missioner vil involvere en ny generation af astronauter med videnskabelig baggrund, der udvider sig ud over den oprindelige gruppe af tidligere luftvåbenpiloter.

Tianzhou 5 møder sin skæbne

Kinas Tianzhou 5 fragtrumfartøj, der blev opsendt i november 2022, har med succes fuldført sin mission og nået sin brændende ende. Det opnåede en verdensrekord for det hurtigste møde og docking med en rumstation, der forbinder med Kinas Tiangong-station lidt over to timer efter opsendelsen.

Dette rumfartøj på 29.760 pund fik til opgave at levere forsyninger til Shenzhou 15-missionens tre astronauter, samt eksperimenter, materialer og drivmiddel til at opretholde Tiangongs kredsløb. Efter at have nået sine mål blev Tianzhou 5 frigjort fra Tiangong og bevidst deorbiteret over det afsidesliggende sydlige Stillehav. Den trådte igen ind i Jordens atmosfære den 12. september, hvor det meste sandsynligvis brændte op under højhastigheds-genindsejlingen, mens nogle komponenter faldt i havet.

Tianzhou 5 markerede den fjerde forsyningsmission til Tiangong. Det havde tidligere fungeret uafhængigt i 33 dage efter at have adskilt sig fra rumstationen i maj, før det lagde om, da Shenzhou 15-missionen afgik til Jorden. Kinas plan er at opsende Tianzhou-rumfartøjet hver ottende måned, hvilket sikrer, at Tiangong forbliver konstant besat i mindst et årti, hvilket styrker Kinas tilstedeværelse i rummet.

Hvad er fremtiden for ISS?

I 2030 vil den internationale rumstation, et symbol på globalt samarbejde og menneskelig præstation, nå sin konklusion. I løbet af mere end to årtier har stationen fungeret som et knudepunkt for forskning i mikrotyngdekraft, der tilbyder forskere en platform til at dykke ned i forskellige områder såsom Alzheimers sygdom, kræftforskning, jordobservation på afstand og indvirkningen af ​​udvidet rumflyvning på mennesket krop.

I dette øjeblik fuldfører Den Internationale Rumstation et kredsløb om Jorden cirka hvert 90. minut og opretholder en gennemsnitlig højde på omkring 250 miles over overfladen og en forbløffende hastighed på 17.500 miles i timen.

Men tidens gang har ført til akkumulering af stress på dens primære struktur, delvist på grund af temperaturudsving, når stationen bevæger sig ind og ud af solens udsigt. Sidste år rapporterede NASA, at ISS' operationer vil ophøre i 2030, hvorefter den vil gå ned i Stillehavet.

Men en afløser er på vej. I sidste august afslørede Airbus og det amerikanske rumudforskningsselskab Voyager Space et samarbejde om at etablere Starlab, et kommercielt alternativ designet til at erstatte ISS inden udgangen af ​​dette årti.

Dette initiativ, ledet af USA, men med en tilstedeværelse i Tyskland (hvor adskillige Airbus forsvars- og rumfaciliteter er placeret) har til formål at "pålideligt at imødekomme den kendte efterspørgsel fra globale rumagenturer og samtidig åbne nye muligheder for kommercielle brugere," Matthew Kuta, Præsident for Voyager Space, sagde i en erklæring.

Kapløb til Månen

Journalister foran en tavle, der viser billeder af astronauter en dag før Kinas første bemandede mission til landet ny rumstation, ved Jiuquan Satellite Launch Center i Gobi-ørkenen i det nordvestlige Kina, 16. juni 2021. GREG BAKER/AFP/Getty Images

Omkring seks årtier efter det konkurrenceprægede månekapløb mellem Sovjetunionen og USA, er der en fornyet global interesse for den massive satellit, da videnskabsmænd har identificeret spor af vandis på månens sydpol. Disse resultater satte gang i et nymåneræs, og Indien fører flokken.

Landet landede for nylig et rumfartøj på månen og har allerede gjort betydelige fund på dens overflade. Indiens måne-rover har identificeret flere grundstoffer i månens jord, herunder svovl, aluminium, calcium, jern, titanium, mangan, krom og oxygen. Disse opdagelser giver værdifuld indsigt i månens miljø og sammensætning.

Få dage før Indiens Chandrayaan-3-mission landede, lancerede Rusland sin første månemission i 47 år, som endte i fiasko, da Luna-25-rumfartøjet styrtede ind i månen. I mellemtiden har USA travlt med at blive den første nation, der lander astronauter på dette sted, med en bemandet mission planlagt til 2025. Kina har også planer om både bemandede og ubemandede missioner til området inden årtiets udgang.

Nu er det interessant

Som China Daily rapporterer, har Fashion Institute of Donghua University designet en helt ny garderobe til kinesiske astronauter, inklusive forskellige outfits til brug på jorden og i rummet, og en speciel "gymnastikdragt" til brug, mens du løber på løbebåndet eller cykler i plads. Astronauternes tøj er alle i forskellige blå nuancer, en farve valgt ud fra en tro på, at den hjælper med at holde astronauterne i ro i rummet.

Denne artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, og derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.

Ofte besvarede spørgsmål

Har kineserne deres egen rumstation?
Kineserne har deres egen rumstation, som kaldes Tiangong.
Hvad er fremtiden for den internationale rumstation?
ISS' operationer ophører i 2030, hvorefter den går ned i Stillehavet.


Varme artikler