花这么多钱修个空间站，值得吗？

馒头老妖，南京大学化学博士、西华大学生物工程学院讲师。《视觉之旅：化学世界的分子奥秘（彩色典藏版）》《地球简史》等图书译者、吴大猷科学普及著作奖获得者（译著类），撰写过大量科普文章，热衷于写侦探小说。

近日，我国自主研制的“天和核心舱”在“长征五号”火箭的推动下，顺利进入预定轨道。这标志着中国人自己的空间站建设，终于迈出了坚实的第一步。对于追寻航天梦的中国人而言，这无疑是一个巨大的喜讯，但也有人对此提出了质疑：发展航天事业，靠的是“神舟”飞船、“嫦娥”月球探测器、“祝融号”火星车这类尖端装备，空间站实际上只是在距离地球400公里的近地轨道上运行，又能有多大的意义？它会是一个赔本赚吆喝的“面子工程”吗？

空间站=太空游泳池？

很多人都会游泳，那么，你是在哪儿学会游泳的呢？答案无非就是两种，江河湖海，或是游泳池里。前者，是在自然界的真实条件下学习;后者，是在人工模拟的环境下学习。尽管两种环境都能让人学会游泳，但有一点是很确定的——在游泳池里学习游泳，比在自然水体里要安全得多。

理由当然有很多，游泳池的环境更简单，没有漩涡、水草等意想不到的危险因素;万一遇到抽筋、呛水等意外情况，也能够及时获得救援。可以说，在游泳池里学游泳，虽然成本略高（游泳池的修建和维护也是需要钱的），却能够让大家在低风险的条件下练好本领。

就像学游泳一样，人类的航天工程探索，特别是载人航天，也是一个不断学习、试错的过程。由于在太空中，存在真空、失重、宇宙射线辐射、温差变化巨大、太空垃圾袭扰等极端情况，对航天器、航天员和舱内的各种装置，都可能存在影响，这就给航天探索带来巨大的不确定性。因此，我们不能把未经充分实验的航天器以及其中的装置，贸然地扔到太空之中——就像把“旱鸭子”直接丢进江河里，一旦出现问题，可能就再也没有挽救的机会。

太空实验困难重重

想要开展航天工程，就要进行航天实验，但有些实验的条件，是在地面上无法实现，甚至很难模拟的。比如，人类可以通过大型飞机的俯冲运动，来制造失重状态，但最多也就能持续十来分钟。而强烈的宇宙射线辐射，尽管可以在实验室里模拟出来，却要长时间、不间断、大面积地实施，是非常麻烦的。要把上述这些条件，在实验室里同时模拟出来，成本可想而知。

那么，能不能在宇宙飞船上，完成这些实验呢？这里也有一个问题：宇宙飞船的发射成本很高，在太空中滞留的时间却不长（通常是一两周左右），对一些时间较长的实验，比如，太空中的蔬菜种植、昆虫养殖、对航天员在太空中的身体状态长期监测等，就无能为力了。

同时，囿于运载火箭的推力的限制，宇宙飞船不能做得太大，内部的空间更是有限，再加上航天员的生活区域和生活物资还要占据一定空间，能留给太空实验的地方就很小了。总之，在宇宙飞船上做太空实验，效率很低，性价比也不高。

深空探索的前进基地

说到这里，你该知道为什么要花这么多钱修个空间站了吧。如果我们能在地球外的太空中，建设一个滞留时间很长、内部空间较大的实验室，就可以有效应对上述挑战，实现“太空中建个游泳池”的目标。

过去的国际空间站已经证明，这样的基地完全可以在轨运行20年以上，非常适合做各种长期性的实验。它的内部空間也比宇宙飞船、航天飞机宽敞得多——我国建设的空间站预计在110立方米以上，是神舟飞船的15倍，天宫一号空间实验室的7倍，自然能够开展更多的科学实验。更巧妙的是，空间站并不是一次性全部发射、安装到位的，它由多段舱体分别发射，再在太空里组装而成，这就解决了火箭推力与舱体尺寸的矛盾。此外，航天员可以由载人飞船接送，轮换值守，各种实验器材和生活物资，也可以由货运飞船分批送入，以便高效地利用空间站的内部空间。

实际上，空间站不仅是一个优良的“太空实验室”，而且是一个向深空探索发展的前进基地。在未来的规划中，它还肩负着观测、通讯中继、太空垃圾监测调控等任务，甚至能为远航的载人飞行器提供补给、维修等服务。可以说，空间站是深空探测、太空开发的立足点、桥头堡，它能助力航天事业飞得更远、更稳。

在科幻电影《流浪地球》中，人类在带着地球逃命的同时，还特意建造了“领航员”空间站，作为地球的哨兵和护卫，空间站的意义可见一斑。

太空事业的新里程碑

当然，要把中国人自己的空间站建好，我们面对的挑战同样也是巨大的。在这个庞大的工程中，会有许多的苛刻要求，需要我们用新材料、新工艺、新设计，乃至全新的思路方能满足。

比如，虽然火箭能把一个个舱段送到指定的轨道上，但应该如何把它们精确、牢固地组装到已有的国际空间站上？

空间站外出现的破损、失效零件，又该如何更换？这些都涉及到大型机械臂甚至是智能机器人的设计、制造;长期在失重环境下生活，宇航员普遍会出现肌肉萎缩、关节退化等健康问题，这就涉及太空医学方面的问题;太空中的小星体和太空垃圾很多，如何防范它们撞在空间站上，万一真的来了，又该如何规避？这就需要强化太空垃圾的观察和追踪。

而上述这些问题，只不过是空间站设计、建造中遭遇难题的九牛一毛。一句话，空间站考验了许多方面的技术能力，是一个国家工业实力的最好体现，而它的开发建设，又能拉动相关行业、学科的全面进步，从而实现人与社会的共同进步。

总之，对中国、对世界来说，空间站能发挥不可替代的作用，为人类走向浩渺太空提供一个坚实的落脚点。