相信絕大多數人都有著(zhù)飛入太空，遨游宇宙的夢(mèng)想。因此，人們對于與航空航天有關(guān)的新聞總是顯得格外的關(guān)注。載人航天的發(fā)展歷程，也向我們揭示了，只要努力，那些夢(mèng)想都是有可能實(shí)現的。

最初，宇航員飛入太空只能在飛船之中待著(zhù)，停留的時(shí)間也不太長(cháng)。到了現在，宇航員卻可以在空間站之內長(cháng)期生活，并且還能出艙工作，這無(wú)疑是巨大的進(jìn)步。不過(guò)，大眾對于空間站還是有著(zhù)不少困惑的，比如說(shuō)為什么空間站只飛400公里高，不再飛得高點(diǎn)呢？

空間站高度為400公里的原因

在普通人的想法中，空間站應該是飛得越高越好，畢竟高度越高代表著(zhù)距離地球越遠，而那里才能算得上是真正的太空。不過(guò)，現實(shí)當中，空間站的高度確定其實(shí)是考慮了諸多因素的，接下來(lái)就為大家一一講解。

首先，我們要知道卡門(mén)線(xiàn)這一設定?？茖W(xué)家將卡門(mén)線(xiàn)定位大氣層和太空之間的界限，高度為100公里，所以大家不用擔心空間站400公里不算是太空，實(shí)際上它已經(jīng)進(jìn)入太空當中了。越接近太空，就代表著(zhù)環(huán)境愈加真空，真空的環(huán)境是有利于航天器的運動(dòng)的。

而400公里這一位置已經(jīng)能夠盡可能地逃脫大氣干擾了，雖然長(cháng)久運行之下還是會(huì )受到影響，但是400公里已經(jīng)可以作為一個(gè)比較合適的高度。許多人可能覺(jué)得那飛高點(diǎn)不是更好，完全逃脫干擾。

這就要提到第二個(gè)原因了，那就是磁場(chǎng)的保護。宇宙當中存在著(zhù)各種輻射，這些輻射對于人體的傷害都是極大的。宇航員們需要在空間站之中長(cháng)期生活，所以400公里的飛行高度，還是可以使空間站受到地球磁場(chǎng)的庇護，從而保護到宇航員。至于保護原理，其實(shí)就是地球低層大氣的折射，通過(guò)這種折射可以攔截近三分之一的輻射粒子，剩下的三分之一則被地球磁場(chǎng)反射。

第三個(gè)原因則是物資的補給，空間站需要定時(shí)補給物資。這些物資有些是維護和研究所需的，有些是宇航員們的生活起居用品。大家可能都知道，每次物資補給都需要花費大量的資金，并且飛行的高度越高，花的錢(qián)就越多。

因此，400公里的高度還算是比較省錢(qián)的。畢竟物資補給的次數還是很頻繁的，如果每次花銷(xiāo)都很大，這種燒錢(qián)方式是不太能被接受的。

第四個(gè)原因就是要考慮運行軌道了，不同于衛星等設備運行軌道的選擇，空間站軌道的選擇更講究。因為空間站之中是有人居住的，如果選擇非常不規則的軌道，那么其中的宇航員必然會(huì )受到影響。

總之，綜合多方面的影響之后，空間站在400公里的位置飛行算是比較合適的方案。至于飛得越高越好這種看法是有問(wèn)題的，前文也解釋了，越高代表著(zhù)可能脫離地球磁場(chǎng)保護，直面各種宇宙輻射。

迄今為止，沒(méi)有宇航員接受過(guò)大劑量或者完全劑量的宇宙輻射，如果盲目提升高度，很難說(shuō)會(huì )給宇航員的身體帶來(lái)怎樣的傷害，或者留下什么樣的后遺癥。

不過(guò)，400公里的位置并不是永久固定的?？梢哉f(shuō)空間站的軌道高度是一直處在變化之中的，當然不是朝著(zhù)高處飛，而是向下墜。因此，如何保持空間站的穩定，保持其運行軌道是很重要的。

空間站姿態(tài)和軌道控制

早在討論空間站為什么選擇軌道時(shí)需要更加謹慎時(shí)，就有提到過(guò)空間站運行的軌道一般是比較規則的，或者說(shuō)就是圓形的。因此空間站為了能夠保持這樣的運行軌道，就需要推進(jìn)系統產(chǎn)生的推力協(xié)助，來(lái)克服大氣阻力。

至于下墜的數值也不是確定的，會(huì )受到多種因素的影響。比如說(shuō)太陽(yáng)磁暴的現象，就會(huì )讓空間站軌道的下降速度變快。以2004年時(shí)太陽(yáng)磁暴對國際空間站的影響來(lái)看，從前下降的幅度大概是每天150米到200米，磁暴發(fā)生之后平均下降高度達到了300米。

2005年美國31年滯留太空的雷神·博納末級殘骸和5年前中國滯留在太空中的＂長(cháng)征4號＂運載火箭第三級殘骸在南極上空885千米位置處相撞，并相繼爆炸，美國火箭推進(jìn)器迸射出三塊巨大的殘骸。

姿態(tài)控制和穩定分系統則是空間站的基本組成部分，它對于維持空間站的正常運行是非常重要的?？傊?，從目前的情況來(lái)看，人類(lèi)還是需要定時(shí)幫助空間站調節狀態(tài)，并不是說(shuō)發(fā)射組裝完成并且投入運行就一勞永逸了。再者，空間站的使用壽命也是有限的。

比如說(shuō)俄羅斯的和平號空間站，就在2001年時(shí)墜入了南太平洋當中。這個(gè)空間站本來(lái)是蘇聯(lián)的第三代載人空間站，繞地球飛行了八萬(wàn)多圈，總行程高達35億千米。和平號空間站也算是超期服役了，畢竟本身它的使用壽命只有3年到5年，最后卻飛行了十幾年。因此時(shí)常發(fā)生故障的和平號，最終被人為操作墜毀是可以理解的。

此外，許多人可能不知道。國際空間站目前也是處在超長(cháng)服役狀態(tài)，并且由于是通過(guò)合作建成的，在許多方面美國和俄羅斯無(wú)法達成共識。所以在2022年2月時(shí)，美國國家航空航天局表明，計劃讓國際空間站于2031年正式退役，墜毀地點(diǎn)為太平洋。

空間碎片對空間站的危害

此外，雖然400公里的位置能夠幫助空間站抵擋住絕大部分的太空輻射，可是空間站依舊面臨著(zhù)許多威脅，其中空間碎片的破壞力就很強。

相信不少人都看到過(guò)有文章指責人類(lèi)的航天飛行，會(huì )在太空中留下大量垃圾的文章。確實(shí)如此，空間碎片其實(shí)就是太空垃圾，它主要以廢棄的飛行器殘骸為主，這些殘骸經(jīng)過(guò)爆炸或者碰撞之后，變成了更加細碎的碎片。

空間碎片的來(lái)源主要有3種，第一種就是失效的有效載荷，主要以喪失功能的航天器為主。第二種則是運營(yíng)碎片，就是運載火箭或者航天器在發(fā)射過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾，比如火箭殼體、整流罩等等。第三種解體碎片則是指衛星解體產(chǎn)生的碎片，當然火箭爆炸也會(huì )產(chǎn)生。

2005年美國31年滯留太空的雷神·博納末級殘骸和5年前中國滯留在太空中的＂長(cháng)征4號＂運載火箭第三級殘骸在南極上空885千米位置處相撞，并相繼爆炸，美國火箭推進(jìn)器迸射出三塊巨大的殘骸。

為了能夠明顯判斷碎片對于空間站的威脅性到底有多大，科學(xué)家還將它們按照尺寸分成了大碎片、危險碎片以及小碎片。不同尺寸的碎片對空間站的威脅程度不一，其中直徑大于10厘米的大碎片截止2014年被發(fā)現了16000多個(gè)，質(zhì)量大于2公斤地則有2500個(gè)。目前，碎片的數量依舊在成倍增長(cháng)。

那么，空間碎片對于空間站和宇航員到底會(huì )帶來(lái)怎樣的影響？空間碎片會(huì )改變空間站的性能，稱(chēng)之為沙蝕效應。此外空間碎片的高速撞擊還能使表面穿孔或者是讓高壓空氣發(fā)生爆炸。而空間站是宇航員賴(lài)以生存的地方，一旦空間站發(fā)生意外，難以保障宇航員的生命安全。

1999年10月26日，國際空間站為了避免與25422號碎片相撞，啟動(dòng)Zarya艙推進(jìn)系統，耗費30kg燃料，把與該碎片的距離增加到140km，以避免與之相撞。這是國際空間站的第一次主動(dòng)規避。

中國空間站建設

國際空間站已經(jīng)投入使用很久了，許多國家的宇航員都前往其中居住過(guò)。中國為了能夠順利地完成未來(lái)的登月計劃，肯定也要在太空之中安營(yíng)扎寨，因此建立自己的空間站是非常明智的選擇。

因此，中國空間站的建設一直都在有條不紊地進(jìn)行著(zhù)。在2021年4月29日時(shí)，我國天宮空間站的天和核心艙成功發(fā)射入軌，這標志著(zhù)我國空間站進(jìn)入了實(shí)施階段。天宮空間站的建設不僅可以保障我國宇航員在太空中長(cháng)期的生活和工作，更重要的是能夠為未來(lái)的登月打下堅實(shí)的基礎。

許多人戲稱(chēng)空間站建設其實(shí)就是在太空中搭積木，確實(shí)，因為主要的部件都會(huì )通過(guò)發(fā)射運輸上去，而我們要做的就是在那里進(jìn)行組裝。

天宮空間站的組裝大致可以分為五步，第一步就是發(fā)射天和核心艙，完成建造技術(shù)的在軌驗證。第二步則是發(fā)射問(wèn)天實(shí)驗艙，與天和核心艙進(jìn)行對接。第三步調整位置，讓兩者形成L型組合體。第四部發(fā)射夢(mèng)天實(shí)驗艙，與天和核心艙對接，形成三艙組合體。最后調整夢(mèng)天實(shí)驗艙的位置，使其整體變成T字形。

空間站建成之后，宇航員就能在那里展開(kāi)更多的實(shí)驗，空間站使得宇航員們在太空中生活的時(shí)間更長(cháng)，這樣就更有利于進(jìn)行各類(lèi)科學(xué)實(shí)驗以及特殊材料的加工。

以空間站加工材料為例，在那里加工生產(chǎn)的半導體材料，可以克服常規加工中的各種缺陷，從而使得品質(zhì)提高。

此外，宇航員們的出艙活動(dòng)，對于未來(lái)的太空探索非常重要。要知道，我們的目標是星辰大海，未來(lái)完成載人登月，宇航員在月面之上行走工作是在所難免的?，F在的這種實(shí)踐，剛好可以給未來(lái)積累經(jīng)驗。

空間站建成之后，我國將能在實(shí)驗室之中開(kāi)展有關(guān)天體物理、基礎物理、生命科學(xué)研究等多個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)研究。以空間生命科學(xué)為例，這應該是大家最感興趣的了，它有一種研究?jì)热莸恼俏覀兊?strong style="color: black;">傳統藝能種菜。

畢竟未來(lái)人類(lèi)可是要完成星際移民，在外星建設移民基地的，那時(shí)總不能像現在的空間站一樣還要依靠地球不斷地輸送資源進(jìn)行補給。要知道到時(shí)候的補給距離可不是400公里了，那樣的長(cháng)途飛行會(huì )導致補給費用非常高，而且周期也會(huì )很長(cháng)。因此，為了能夠自給自足，提前實(shí)驗太空微重力環(huán)境下怎樣能夠順利種菜就顯得非常重要了！

當然，以上這些嘗試都需要等待我們的空間站完成搭積木。從目前的順利進(jìn)行的情況來(lái)看，距離建成已經(jīng)不遠了，期待中國空間站正式建成投入使用的那一天！