天宮空間站和國際空間站對比，國際空間站就快要到壽命了，NASA打算給國際空間站延壽，多撐幾年，未來，很可能天宮空間站會成爲唯一的空間站，我們的空間站也會對全世界的各個國家開放
天宮空間站和國際空間站對比1
空間站的發展經歷了好幾代，第一代是蘇聯的禮炮1號空間站。我們以前講到過，美國和蘇聯最開始想搞的是載人偵察衛星，因爲當時的電子技術和自動化水平不高，最好是放個大活人在間諜衛星裏進行操作。
禮炮1號
在這種競爭的環境下，雙方都在醞釀空間站計劃。但是美國主要精力花在了登月上，蘇聯因爲登月用的N1火箭連續爆炸，他們知道自己無論如何無法打敗美國人了，所以乾脆另闢蹊徑，把空間站的建設提上了議事日程。
最早的禮炮號空間站只有一個對接口，艙室也很狹小。宇航員乘坐聯盟飛船對接空間站以後，堅守的時間很有限。因爲糧食和給養就那麼多，用不了多長時間就沒了。僅有的一個對接口被聯盟飛船佔用了，即便是想用進步號貨運飛船送物資，也沒有對接口了。所以，第二代空間站禮炮6號和7號就解決了這個問題，對接口前邊一個後邊一個。一個用來運人，一個用來運貨。所以，禮炮6號和7號被算作是第二代空間站。
禮炮7號
當時的美國人發現蘇聯人在空間站方面領先了，他們也是嚇了一跳，趕快要追上蘇聯人的進度，最簡單的方法就是用土星5號火箭的第三級改造成空間站，用阿波羅飛船來運送人員。這就是天空實驗室空間站。這個空間站的最大特點就是寬敞，蘇聯人的空間站太憋屈了。天空實驗室相比來講，空間比較充裕。
美國人實際上是硬着頭皮上，阿波羅計劃停了，還剩下幾艘阿波羅飛船和土星5號運載火箭。改造成空間站也是蠻划算的事情。但是飛船可沒有幾艘了，不可能經常來來往往。所以，當時美國人在軌時間相對來講都比較長。後來嘛，碰上太陽發威，高層大氣體積膨脹，天空實驗室所在的軌道上空氣阻力大大增加，結果，天空實驗室提前墜落。這個空間站太龐大了，在大氣層裏並沒有燒光，不少碎片掉在了澳大利亞。澳大利亞還給NASA開了一張400美元的單，理由是亂扔垃圾，當然，NASA也沒搭理這一茬。
天空實驗室別看那麼寬敞，其實也屬於第一代空間站，因爲只有一個對接口，無法同時接待貨運飛船，美國人當時也沒有貨運飛船。但是美國人對這種寬敞的居住環境念念不忘，後來還開了不少的腦洞。這是後話了。
蘇聯還是一如既往地穩紮穩打，受限於質子號的運送能力，空間站的艙段直徑也就只有4米多。內部結構也並不那麼優化，顯得有點亂。他們開始建造下一代和平號空間站，這是一個多艙段的空間站，顯然性能要比前幾代好得多，所以，和平號這種多艙室的空間站被劃分爲第三代空間站。
天和號核心艙
我們開始搭建的這個天宮空間站的核心艙天和號與和平號的核心艙多少還有點像，這是因爲技術路徑殊途同歸。核心艙的外形多少有點像啤酒瓶子，明顯分爲兩段，一段粗一點，一段細一點。沒辦法，太陽能電池板發射的時候要摺疊起來放在火箭整流罩裏，核心艙的直徑上必須細一截才能流出放太陽能電池板的地方。俄羅斯人是這麼處理的，我們也是這麼處理的。
我們來看看和平號空間站的結構，中間是核心艙，核心艙頂端有個節點艙，節點艙帶着5個對接口，上下左右和前方，前方留着和飛船對接，剩下4個對接口各接了一個科研艙。分別是自然號、晶體號、量子2號和光譜號，俄國人喜歡用科學術語起名字，這倒也比較應景。核心艙的屁股上接了一個小實驗艙叫量子1號。量子1號艙可以對接進步號貨運飛船。
晶體號另外一頭有個節點艙，前面多加了一個對接艙。因爲美國的航天飛機要來和和平號對接，兩家的接口不通用，沒辦法，不得不多一個轉換插頭，平時就掛在晶體艙上。
和平號是逐漸拼接搭建起來的，就像是樂高玩具搭積木一樣。有很多國家的宇航員都在和平號上工作過。和平號內部空間比過去的禮炮7號大多了，但是也有缺點。那就是太陽能電池板太多，而且還互有重疊，效率不高。而且飛船對接也很麻煩。周圍枝枝叉叉的東西太多了，不方便。
美國人並不想走這條路，他們滿腦子想的都是永久性的空間站。也就是說艙室必須隨時能替換。如果到壽命了，那就換一個。如果是像和平號那樣的結構，空間站再想造大一點是不可能的，而且哪個艙壞了，或者老化了，也無法更換。
那怎麼辦呢？用一系列的桁架組成個日字形，然後把各個艙室都掛在桁架上，要更換艙室也和別的艙室無關。而且太陽能電池板可以沿着桁架一字排開，沒有相互遮擋的問題了。
可是桁架式結構運輸和搭建都有問題。首先是桁架的體積並不小，而且完全無動力，你用火箭把一大捆腳手架發射到太空，那有什麼用？完全就是廢物垃圾。這東西需要有人進行安裝，好在美國人研發了航天飛機。這東西就是個客貨混裝的大卡車。拉上鋼筋和建材送到國際空間站，然後依靠宇航員太空行走來搭建。
但是NASA內部也是有人反對的。因爲他們覺得，這種構型還是太憋屈了。他們要大，要寬敞。航天飛機的橙色燃料箱的大家看到過嗎？他們對那玩意兒感興趣。如果把這種燃料箱改一改當做空間站艙段，那不是爽死啊，8.8米的直徑哦，可能家裏的客廳也沒這麼寬吧。
橙罐真是招人喜歡，直徑大嘛！
那麼好了，按照這幫激進分子的計劃，航天飛機每次發射，本來燃料箱是要扔的，這回先不扔，帶到空間站當建築材料。最後，這個計劃也就沒有下文了，因爲NASA雖然鼓勵開腦洞，但是腦洞裏不能有水。你這哪兒是腦子進水啊，這是腦子進柴油了吧？
折騰了一大圈，最後，NASA的`自由號空間站計劃擱置了，縮小版的弗雷德保留下來了。還是有一根桁架，不再是日字形了。這跟桁架其實起不到骨架的作用，但是可以當做一根扁擔，把很多大型儀器和太陽能電池板一字鋪開，不再會互相遮擋。空間站的艙室還是用類似於和平號的方式來搭積木，和桁架構成了一橫一豎的結構。
弗雷德項目還是命運多舛，儘管已經縮減了預算，但是在國會那裏還是反反覆覆的被砍，或者被恢復。這個計劃提出的時間是在蘇聯解體之後，那時候美俄關係不錯，所以這個弗雷德項目也就逐漸的轉化成了國際空間站項目。
所以，有人說和平號是第三代空間站，國際空間站是第四代，因爲國際空間站是桁架結構，和第三代不一樣，其實這話說得不對。國際空間站基本上就是十字形構架，一橫是桁架，一豎是大大小小的艙室接在一起。
大致上講，這一邊的艙室都是俄羅斯的。中間這個是曙光號功能貨艙，這是國際空間站最早發射的一個艙體。前邊接的是美國人的團結艙，這個團結艙帶兩個接口是一個重要的十字路口，好幾個艙室都靠它來連接。
另外一邊的就是俄羅斯的星辰艙。星塵艙是有太陽能電池板的，可以給俄國部分供電，儘管說國際空間站，很多東西還是各搞各的。
俄國部分的核心節點就是星辰艙，從2019年開始，星辰艙有輕微的漏氣現象，大家怎麼都找不到是哪裏漏了。折騰了快一年，最後想出一個辦法，弄一點碎茶葉，飄在空氣中。反正空間站是失重的。然後人都走開，關死了門，通過監控看看茶葉往哪裏飄，跟着茶葉飄去的地方，果然找到了漏氣的地方。
星塵艙和曙光艙之間有個節點艙，其實是可以和飛船對接的。但是這個對接口從來沒用過。萬一這個地方出了毛病，星辰艙裏的人怎麼辦？他們只能被困在原地，想去其他艙室都不行，乾脆就不用吧。上下各放了一個過渡艙，本來相當於是碼頭，可以接駁聯盟號，現在這兩個過渡艙成了小實驗室，別提多憋屈了。
國際空間站上這種類似情況不少，曙光艙和團結艙之間也有個對接節點，這個艙室也沒多大用處，也是浪費的。
團結號節點艙兩側是尋求號氣閘艙和寧靜號節點艙，國際空間站節點艙特別多。寧靜號上接着一個列奧納多號貨艙，這是意大利造的嘛，列奧納多是達芬奇的名字。
讓我們換個角度，這下看清了，這邊的艙室全是美國的了。中間這個是命運號，是美國的核心業務艙。桁架上的那些大號太陽能板也是接到命運號上的。命運號前邊就是協和號節點艙，這個節點艙分兩岔，一邊是歐洲的哥倫布艙，另一邊是日本的希望號，希望號還帶個外 掛的雜物間。希望號還帶有暴露平臺，也就是艙蓋是開的。可以做需要暴露在太空裏的實驗。
不論是歐洲的哥倫布艙還是日本的希望號科學艙，美國人都佔了不小的地盤。正前方的那個接口是和航天飛機對接的，現在航天飛機退役了，這個管子裏被堆滿了雜物。馬斯克的龍飛船就是從這個口上對接的。
大家大致瞭解了國際空間站的構造。你會發現，俄羅斯這邊關起門來也能過。聯盟號和進步號都可以對接在俄羅斯的幾個艙室上。美國那邊帶着歐洲日本，關起門來也能過。
目前看來，國際空間站有很多設計不合理的地方，美國和俄國兩國的標準有很多地方是不統一的導致現在有人多的冗餘和浪費。比如說，用於艙段對接的寧靜號節點艙規模就有19噸，這些重量沒有用到科學研究上。國際空間站十幾個艙段之中真正用於科研實驗的艙段也只有3個，也就是命運艙、哥倫布艙、希望號實驗艙，這些艙段加起來並不大。美國和歐洲日本能安裝的機櫃也就是23個左右。俄國這邊就更少了，只有8個。
相比之下，我們的設計就合理多了，我們的艙室比國際空間站少了很多，但是我們的空間站的艙室比較胖，空間利用率更高一些。所以，我們的空間站能裝的機櫃達到23個，比國際空間站少不了多少。
我們現在有了天和核心艙，兩邊的是夢天和問天兩個實驗艙。後邊是天舟貨運飛船，前邊是神舟飛船。其實神州飛船可以接兩艘，這樣可以交接班。中間這個節點艙還可以建檔氣閘艙用，這樣的話，利用率比國際空間站高多了。
我們現在用的太陽能電池也比國際空間站的效率高。天宮兩部大型太陽能柔性電池翼應用了“三結砷化鎵電池”，可以達到30%的轉化率，兩部電池翼加上核心艙電池翼發電功率可達100千瓦以上。國際空間站的太陽能電池板效率只有15%，這麼多年也有老化，那就相差更多了。
我們的空間站基本上屬於第三代，但是我們也有桁架結構，太陽能電池板日後會裝到空間站兩端的桁架上，反正都是柔性的，張開太陽能板就像是船上掛纜升帆一樣。
我們發現，國際空間站與不少巨大的散熱片，因爲太空裏沒有空氣幫助散熱，散熱反而成了難題，只能靠熱輻射散發出去。我們的空間站並不需要專門的散熱裝置，可見對能源的管理已經是超過了國際空間站，畢竟我們是有後發優勢的。
原本我們是打算在空間站上安裝一臺巡天望遠鏡的，但是後來發現，空間站產生的振動對望遠鏡拍攝照片有干擾，那麼幹脆就把這臺望遠鏡做成了一臺 獨立的光學艙，平時和空間站是脫離的，可以拉開一段距離共軌飛行，如果需要檢修一下，那就可以靠過來，和空間站對接，這樣宇航員們可以進去維修。這個設計還是挺巧妙的。
國際空間站就快要到壽命了，NASA打算給國際空間站延壽，多撐幾年，但是這是要花錢的，國會批不批還不一定呢。未來，很可能天宮空間站會成爲唯一的空間站，我們的空間站也會對全世界的各個國家開放，到那時候，各國的宇航員們首先要學習漢語。我相信，他們已經開始這麼做了。
天宮空間站和國際空間站對比2
50年前，我們只可以將200公斤的東方紅衛星送上了太空。50年後，我們已能夠把重22噸，相當於16輛汽車重量的天和核心艙送上了太空中。
然後神舟十二號載人飛船與天和空間站實現了自主快速對接，中國三名航天員順利從飛船進入到空間站。
這是中國人第一次進入到自主研發的空間站當中，標誌着中國航空又向前邁了一大步！
天和空間站究竟表明了怎樣的航天科技水平？它又有哪些世界首創的黑科技？我們的航天員們在空間站內又有着怎樣的體驗？
神舟十二號迴歸！
正值全國學校開學之際，遠在星空深處暢遊的神舟十二號上，“太空出差三人組”：聶海勝、劉伯明、湯洪波，用特製的毛筆爲學生們帶來了開學禮物。
聶海勝說，“把藍色穿在身上把紅色繡在胸口，從飛行員到航天員，理想越飛越高。”劉伯明說：“我們的征途一直是星辰大海。”湯洪波說：“只要祖國需要，就隨時披上飛天戰袍！”
三人共同書寫下“理想”的故事，給全國學生們帶去了祝福。這一手操作讓網友們直呼被狠狠地浪漫到了。
網友們在感動之餘，也十分關切航天員們在太空裏的生活起居。
對比2011年“天宮一號”15平方米的艙內活動空間，這一次天和核心艙的內部空間可謂是“鳥槍換炮”，整整擴大到了110立方米，並且設建了充裕的生活環境，大大提高了航天員太空生活的“舒適度”。
航天員們經過了90天的工作生活，順利完成出艙和國家佈置的任務後。
於9月17日，神舟12號與天和空間站成功實現分離。三名航天員終於告別太空，重回神州大地。
而這一次也刷新了中國航天員駐留太空的最長時間記錄。
天和核心艙的“人性化”與“黑科技”
航天員在太空待的久不用怕，只要有WIFI。你能想象航天員們在太空中能夠享受WIFI，和家裏人進行暢通無阻的“私聊”嘛。
天和核心艙就有如此“人性化”的設計，讓航天員們體驗到了“在家”一般的感覺。
在長足以建設籃球場，寬能佔據高速公路五車道的天和核心艙裏，其內部設置了生活區和工作區，讓航天員生活工作不單調。
不止設置了睡眠區，完成了從“站睡”到“躺睡”的革命性突破，還有鍛鍊區可以鍛鍊身體，甚至配有太空廚房以及專門的就餐區、衛生區。
而全新的信息技術也使天和空間站內有了“移動WiFi”，航天員可以根據手中終端設備裏的APP調節艙內的不同燈光和環境，彷彿置身於一個智能家居空間中。
此外，航天員們有一條私密語音通道，可以在空間站裏給家裏人“說起悄悄話”，分享自己的太空生活。
航天員們在享受如此“人性化”的服務同時，自然不會忘記自己是帶着重要的任務上空的。
對空間站進行維護、組裝、維修，光是核心艙的設備都有1243臺，還要一些出艙的艙外任務，很多都是需要手工完成。因此，航天員在太空中的工作也相當忙碌。
爲了保證遇到突發狀況時，能給太空中的航天員最大的支持力度，我們甚至在地面上建造了一個跟天上一模一樣的空間站，隨時根據模擬情況給出解決方案。
對比俄羅斯1986年發射的“和平”號，以及1998年國際空間站首次升空的貨艙，前者從核心艙發射到建成用了10年，後者更是在2016年才基本建成。
而我國的天和核心艙就體現了什麼叫“中國速度”，預計通過總共11次的航天發射，直到明年年底爲止，就完成中國空間站的建造。這也是地球上第三個模塊化的空間站。
必須承認的是，目前我國空間站總體規劃只有66噸，而“和平”號有129噸，國際空間站更是高達420噸，所以規模上天和跟其它兩座比，確實有所差距。
但中國空間站的建造不止速度快、“人性化”，而且還有“黑科技”。
天和核心艙22噸級的規模超過了國際空間站的任意一個艙段。“和平”號核心艙裏面可用空間不過76平方米，國際空間站的可用空間據說也只有中國空間站的1.5倍。
而“和平號”是美俄共同合作而成，國際空間站更是美歐、日本全面參與進來建造完成。對比下，我國自主研發的空間站無疑是最符合國情的經濟高效設計。
“和平”號出現的較早，它的太陽能電池帆板顯得雜亂無序。
中國空間站的設計則借鑑了國際空間站上面桁架式太陽能電池帆板的模式，在實驗艙尾部桁架桁架起兩對目前地球太空上最長的太陽能電池帆板，天和核心艙還使用了柔性太陽能電池帆。
並且，目前太空上只有天和核心艙上搭載了電推進軌道維持發動機，這是世界首創的“黑科技”，它可以大幅減少空間站補充燃料的頻率。
雖然尚不明確，但有消息傳出，我們的空間站大概1年只需要發射1艘燃料運送飛船即可。
不用像國際空間站那樣，一年最少四次，俄國“進步”號、歐洲ATV號、日本HTV號，以及美國的飛舟，輪流值班似的給他們的空間站“加油”。
此外，天和還攜帶有一個長達10米的空間機械臂，它能一把抓住25噸的航天器。這不可是裝着玩的，而且爲了配合未來中國空間站上面的另一個小夥伴—“巡天”光學艙。
它重達20噸，平時就和空間站共軌運行。從名字可以大致知道，它有着巡天尋找宇宙生命和起源的使命，除此外還能夠對地面成像，效果和美國的鎖眼偵測衛星無二。
“巡天”光學艙有2米的遠鏡主鏡口徑，有跟著名的哈勃空間望遠鏡相互媲美的分辨率，而且視場是哈勃的300倍以上。
這是個什麼概念，就是說哈勃一年辛苦獲取的數據，“巡天”一天就能辦到。
這些都表明“天和”空間站的航天技術已經處於世界先進水平。
“和平”號有很多短板，國際空間站更是西方合力打造，未來如果國際空間站在2025年退役，那中國空間站就有可能成爲地球上空唯一在軌空間站。
所以，這一次天和空間站的發射成功，以及神舟12號的合艙、分離任務順利完成，理所當然地讓國人振奮不已，也讓世界爲之側目。
爲什麼要孜孜不倦地研究空間站？
天和核心艙發射成功，神舟十二號順利迴歸，人們爲國家航天技術驕傲、爲民族奮鬥精神自豪的同時。
我們也不禁思考起這至高無上的榮譽背後，究竟代表了什麼。不僅我們，全世界爲什麼都要孜孜不倦地研究空間站？
早在“和平”號空間站和國際空間站發射之初，美國科學院就曾明確提出，要讓空間站充當國家實驗室的角色。
在空間站上面，可以展開生命科學、基礎物理、對地觀測、天文學、工程應用、航天醫學等等一系列的科學類別研究。
其中生命科學研究實驗最爲頻繁。“和平號”繁育過一百多種植物，從它上面帶回來的植物種子爲航天育種領域做出很大貢獻。
國際空間站上則實驗發現了，生活在下水道里的水熊蟲，比目前任何已知的高等生物的適應環境能力都要更強。
空間站還是基礎物理研究的“天堂”。長期失重的環境讓人們在這裏實現了很多地球上難以完成的科學實驗。比如在空間站人們重新發現火焰在失重環境下的不同，刷新了人們對火的認識。
科學家們也可以在空間站上對愛因斯坦或者其它一些物理大牛們的理論進行驗證實驗。
當然也離不開對航天醫學的研究。以航天員爲觀察實驗對象，記錄航天員的骨骼和肌肉生理、心血管、免疫系統、營養等方面，在失重情況下進一步的探索出人體中更多隱藏的奧祕。
還有其它重要的科學實驗很多，不勝枚舉。
何況本身空間站也算是個“實驗”。
雖然還很遙遠，或許是資源枯竭的一天，或許是尋找人類的第二個“落腳點”，又或許是需要探索星空深處的祕密，人們總得有長遠的目光，未雨綢繆的發展起航空科技技術。
漫漫航程中，路是一腳一腳踏出來的，空間站只是第一步，百萬噸巨輪也要從獨木舟開始，人類的未來是星辰大海。
對此，中國自然不能落後於人，不能真到需要星際航行的大時代卻發現無能爲力。爲此，國家哪怕投入巨大的人力、物力也要發展航天技術。
空間站正是爲了以後的星航技術累積邁出堅定敦實的一步。
1992年，中國確定了三步走發展戰略的載人航天工程。第一步是發射無人和載人飛船，隨着2003年中國第一名航天員楊利偉的順利返回，這一歷史性任務順利完成。
第二步是突破多項載人航天技術：航天員出艙行走、飛船與空間艙的對接、多人多天飛行，直到2019年"天宮二號"空間實驗室圓滿完成任務，標誌第二步戰略我們成功走完。
第三步就是建立永久性的空間實驗室。中國空間站五大模塊，分別爲核心艙、兩個實驗艙、載人、貨運飛船。每個模塊既能夠獨立飛行，又可以組成多種空間形態，一起協同工作。
預計2022年中國將完成空間站在軌建造，實在三步走戰略當中的最後一步！
中國航天技術發展是讓人自豪的。雖然長久的收益還很遙遠，但各國仍然不留餘力的發展這塊。爲什麼？因爲哪怕是如今太空科學研究成果，也給人類帶去了各種生活上的利好。
實際上，太空空間站之中出現的科學碩果累累，空間生物學應用方面的優良物種培育、疾病機理探索、生物藥物研發，都有效的服務了人類身體健康。
還有新型清潔能源開發、空間材料研究應用、地面材料加工與生產工藝創新，都推動着相關工業技術的進步。
很多人可能並不清楚，小到日常生活裏的方便麪、耐克鞋氣墊，大到先進超聲診斷與遠程醫療技術，以及用於乳腺 癌治療的靶向藥物輸送技術，都是從航天科學試驗中得到的，爲了民用化而研製出來的。
今天，中國天宮空間站也有了可以試驗的條件。
它有三類實驗場所，內置了專門的光學艙和16臺科學實驗櫃，足以支持空間生命科學與生物技術、微重力基礎物理、空間材料科學、航天醫學等11個學科方向，一共數百項的科學研究項目。
從這些項目身上可以演化迭代出多少應用的產物，是十分值得期待的。
雖然我們起步落後於別人，但是後來者也可以後來居上、“後發制人”。
正如中國載人航天工程總設計師周建平所說過的這樣，“充分借鑑了國際方面的成功經驗和教訓之後，中國的航天工程能夠更好的推動原始創新，繼續向前前進”。
