ایستگاه فضایی چین: با ایستگاه فضایی مستقل تیانگونگ آشنا شوید

ایستگاه فضایی تیانگونگ، که به معنای «کاخ آسمانی» است، یکی از مهم‌ترین دستاوردهای برنامه فضایی چین و نمادی از پیشرفت این کشور در عرصه فناوری‌های فضایی محسوب می‌شود. این ایستگاه فضایی، که به طور کامل توسط آژانس فضایی سرنشین‌دار چین (CMSA) طراحی و اداره می‌شود، به‌عنوان اولین ایستگاه فضایی دائمی چین، نقش کلیدی در رقابت فضایی جهانی ایفا می‌کند.

معرفی کامل و تاریخچه ساخت ایستگاه فضایی تیانگونگ

ایستگاه فضایی تیانگونگ یک ایستگاه مدولار در مدار پایین زمین (LEO) با ارتفاع 340 تا 450 کیلومتر است که از سال 2021 تا 2022 ساخته شد. این ایستگاه سومین گام از برنامه فضایی سرنشین‌دار چین بود که در سال 1992 تصویب شد. پیش از تیانگونگ، چین دو آزمایشگاه فضایی موقت، تیانگونگ-1 (2011) و تیانگونگ-2 (2016)، را پرتاب کرد که برای آزمایش فناوری‌های اتصال (داکینگ) و اقامت فضانوردان استفاده شدند. ساخت تیانگونگ با پرتاب ماژول اصلی تیانهه (Tianhe) در 29 آوریل 2021 آغاز شد. ماژول‌های علمی ونتیان (Wentian) و منگتیان (Mengtian) به ترتیب در ژوئیه و اکتبر 2022 به تیانهه متصل شدند و ایستگاه را به شکل T تکمیل کردند. این ایستگاه با حجم تحت فشار 340 متر مکعب، حدود یک‌سوم ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) است و برای اقامت دائم سه فضانورد طراحی شده است.

چرا چین ایستگاه فضایی مستقلی ساخت؟

چین به دلیل محدودیت‌های سیاسی و قانونی، به‌ویژه اصلاحیه ولف (Wolf Amendment) در سال 2011 که همکاری مستقیم ناسا با چین را ممنوع کرد، از مشارکت در ایستگاه فضایی بین‌المللی محروم شد. این انزوا انگیزه‌ای برای چین شد تا ایستگاه فضایی مستقل خود را بسازد. علاوه بر این، چین قصد داشت توانایی‌های علمی و فناوری خود را به نمایش بگذارد و به‌عنوان یک قدرت فضایی در کنار آمریکا و روسیه مطرح شود. تیانگونگ همچنین به چین امکان می‌دهد تا آزمایش‌های علمی مستقل انجام دهد و از وابستگی به دیگر کشورها در زمینه تحقیقات فضایی رها شود. این ایستگاه به‌عنوان بستری برای تقویت غرور ملی و پیشرفت فناوری‌های دو منظوره (نظامی و غیرنظامی) عمل می‌کند.

مقایسه ایستگاه فضایی چین با ایستگاه فضایی بین‌المللی

ایستگاه تیانگونگ در مقایسه با ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) کوچک‌تر است؛ تیانگونگ با سه ماژول و جرم 180 تن، تنها 40 درصد جرم ISS (450 تن) را دارد. ISS با 16 ماژول و حجم تحت فشار 1000 متر مکعب، ظرفیت اقامت هفت فضانورد را دارد، در حالی که تیانگونگ حداکثر شش نفر را در زمان تعویض خدمه پشتیبانی می‌کند. ISS یک پروژه بین‌المللی با مشارکت ناسا، روسکوسموس، آژانس فضایی اروپا (ESA)، ژاپن و کانادا است، اما تیانگونگ به طور کامل توسط چین ساخته و اداره می‌شود. از نظر فناوری، تیانگونگ از سیستم داکینگ چینی (مشابه APAS-89/95 روسی) استفاده می‌کند که با سیستم‌های ISS سازگار نیست. ISS از سال 1998 فعال است و تا 2030 ادامه خواهد یافت، در حالی که تیانگونگ از 2022 شروع به کار کرده و عمر عملیاتی 15 سال دارد.

هدف‌های چین از ساخت ایستگاه فضایی تیانگونگ

هدف‌های چین از تیانگونگ شامل ایجاد یک آزمایشگاه فضایی ملی برای تحقیقات علمی، تقویت نوآوری‌های فناوری، و افزایش نفوذ بین‌المللی است. این ایستگاه برای انجام آزمایش‌هایی در زمینه‌های فیزیک بنیادی، زیست‌فناوری، علوم مواد، و پزشکی در شرایط میکروگرانش طراحی شده است. چین همچنین قصد دارد از تیانگونگ به‌عنوان بستری برای همکاری‌های بین‌المللی استفاده کند و با جذب شرکای غیرغربی، جایگاه خود را در دیپلماسی فضایی تقویت کند. از منظر استراتژیک، تیانگونگ به چین امکان می‌دهد تا تجربه لازم برای ماموریت‌های آینده، مانند پایگاه قمری و کاوش مریخ، را کسب کند. این پروژه همچنین غرور ملی را تقویت کرده و چین را به‌عنوان یک قدرت فضایی پیشرو معرفی می‌کند.

هزینه ساخت ایستگاه فضایی چین

هزینه دقیق ساخت تیانگونگ به دلیل عدم شفافیت مالی چین به طور عمومی اعلام نشده است. با این حال، تخمین‌ها نشان می‌دهند که هزینه‌های برنامه فضایی چین، شامل تیانگونگ، سالانه حدود 2 تا 3 میلیارد دلار است. در سال 2016، رسانه‌های چینی گزارش دادند که بخش خصوصی سالانه 1.5 میلیارد دلار در صنعت فضایی چین سرمایه‌گذاری می‌کند، که بخشی از آن به تیانگونگ اختصاص یافته است. در مقایسه، هزینه ساخت ISS حدود 150 میلیارد دلار (تا سال 2010) بوده است. هزینه‌های تیانگونگ به دلیل مقیاس کوچک‌تر و استفاده از تکنولوژی بومی احتمالاً بسیار کمتر است، اما افزایش بودجه فضایی چین نشان‌دهنده تعهد این کشور به پروژه‌های بزرگ فضایی است.

اجزای اصلی ایستگاه فضایی تیانگونگ

ایستگاه تیانگونگ از سه ماژول اصلی تشکیل شده است: تیانهه (ماژول اصلی)، ونتیان و منگتیان (ماژول‌های علمی). تیانهه، که در سال 2021 پرتاب شد، مرکز کنترل ایستگاه است و شامل محل اقامت، سیستم‌های پشتیبانی حیات، و بازوی رباتیک چین‌آرم (Chinarm) است. ونتیان، پرتاب‌شده در 2022، فضای زندگی اضافی، سیستم پشتیبانی حیات دوم، و یک پلتفرم علمی خارجی با بازوی رباتیک کوچک‌تر ارائه می‌دهد. منگتیان، که در اکتبر 2022 پرتاب شد، دارای یک قفل هوایی برای انتقال آزمایش‌ها به خارج ایستگاه است. ایستگاه همچنین از فضاپیماهای شنژو (Shenzhou) برای حمل فضانوردان و تیانژو (Tianzhou) برای حمل بار پشتیبانی می‌شود. تلسکوپ فضایی زونتیان (Xuntian) نیز در آینده با تیانگونگ هم‌مدار خواهد شد.

آینده ماموریت‌های فضایی چین با ایستگاه تیانگونگ

چین قصد دارد تیانگونگ را به یک آزمایشگاه فضایی دائمی تبدیل کند که حداقل تا سال 2037 فعال باشد. این ایستگاه به‌عنوان بستری برای ماموریت‌های آینده، از جمله ماموریت‌های قمری و کاوش مریخ، عمل خواهد کرد. چین همچنین برنامه‌ریزی کرده تا ایستگاه را از سه ماژول به شش ماژول گسترش دهد، که ظرفیت علمی و اقامتی آن را افزایش می‌دهد. تلسکوپ زونتیان، که در سال 2024 پرتاب خواهد شد، با تیانگونگ هم‌مدار بوده و برای تعمیرات به آن متصل می‌شود. چین همچنین در حال توسعه فضاپیمای سرنشین‌دار نسل جدید با ظرفیت حمل 6 تا 7 نفر است که ماموریت‌های پیچیده‌تری را پشتیبانی خواهد کرد. این پیشرفت‌ها چین را به یک رقیب جدی در اکتشافات فضایی تبدیل می‌کند.

نقش ایستگاه فضایی چین در رقابت فضایی جهانی

تیانگونگ چین را به سومین کشوری تبدیل کرد که به طور مستقل ایستگاه فضایی دائمی ساخته است، پس از اتحاد جماهیر شوروی (میر) و ائتلاف ISS. این ایستگاه در بحبوحه رقابت فضایی جدید، به‌ویژه پس از ممنوعیت همکاری ناسا با چین، جایگاه چین را تقویت کرده است. با نزدیک شدن به پایان عمر ISS در 2030، تیانگونگ ممکن است تنها ایستگاه فضایی فعال در مدار باشد، که به چین برتری دیپلماتیک و علمی می‌دهد. چین با دعوت از کشورهای در حال توسعه و شرکای غیرغربی برای همکاری در تیانگونگ، در حال ایجاد شبکه‌ای از متحدان فضایی است. این امر در مقابل برنامه آرتمیس آمریکا و پروژه‌های تجاری مانند ایستگاه‌های خصوصی، چین را به یک بازیگر کلیدی تبدیل می‌کند.

دستاوردهای علمی در ایستگاه فضایی تیانگونگ

تیانگونگ میزبان بیش از 1000 آزمایش علمی در زمینه‌های مختلف است، از جمله فیزیک بنیادی، علوم مواد، زیست‌فناوری، و پزشکی. آزمایش‌های انجام‌شده شامل مطالعه رشد گیاهان و میکروارگانیسم‌ها در میکروگرانش، آزمایش‌های مواد در دماهای بالا، و بررسی اثرات محیط فضایی بر سلامت انسان است. به عنوان مثال، آزمایش‌های انجام‌شده در تیانگونگ-2 نشان داد که آلیاژهای آلومینیوم-بیسموت-قلع در میکروگرانش سطح صاف‌تری نسبت به زمین دارند. ایستگاه همچنین از ساعت اتمی سرد برای اندازه‌گیری دقیق زمان پشتیبانی می‌کند. این دستاوردها نه‌تنها دانش علمی را گسترش می‌دهند، بلکه کاربردهای تجاری و نظامی نیز دارند. چین همچنین با کشورهای دیگر، مانند عربستان سعودی، آزمایش‌های مشترک انجام داده است.

همکاری‌های بین‌المللی در ایستگاه فضایی چین

چین از تیانگونگ به‌عنوان بستری برای همکاری‌های بین‌المللی استفاده می‌کند، به‌ویژه با کشورهایی که در ISS مشارکت ندارند. در سال 2016، چین با دفتر امور فضای ماورای جو سازمان ملل (UNOOSA) توافقی امضا کرد تا آزمایش‌هایی از 17 کشور در تیانگونگ انجام شود. توافق‌نامه‌هایی با آژانس فضایی ایتالیا (ASI) در 2017 و آموزش فضانوردان آژانس فضایی اروپا (ESA) در چین نمونه‌هایی از همکاری‌های اولیه بودند، اگرچه ESA در 2023 به دلایل سیاسی و مالی از اعزام فضانورد به تیانگونگ صرف‌نظر کرد. چین همچنین با روسیه در پروژه ایستگاه تحقیقاتی قمری بین‌المللی (ILRS) همکاری می‌کند و قصد دارد فضانوردانی از پاکستان و دیگر کشورها به تیانگونگ اعزام کند. این همکاری‌ها جایگاه دیپلماتیک چین را تقویت می‌کنند.

مقایسه بودجه فضایی چین با ناسا و روسکوسموس

بودجه فضایی چین به دلیل عدم شفافیت دقیقاً مشخص نیست، اما تخمین‌ها نشان می‌دهند که در سال 2005 حدود 1.5 میلیارد دلار (به‌صورت برابری قدرت خرید) بوده و در سال 2016 با مشارکت بخش خصوصی به بیش از 3 میلیارد دلار رسیده است. در مقابل، بودجه ناسا در سال 2023 حدود 25.4 میلیارد دلار و بودجه روسکوسموس حدود 3.5 میلیارد دلار بود. اگرچه بودجه چین کمتر از ناسا است، اما به دلیل هزینه‌های پایین‌تر نیروی کار و تولید داخلی، ارزش بیشتری ایجاد می‌کند. برنامه فضایی چین همچنین از استراتژی هم‌افزایی نظامی-غیرنظامی (Military-Civil Fusion) بهره می‌برد، که منابع را بهینه می‌کند. این مقایسه نشان‌دهنده رشد سریع برنامه فضایی چین با منابع محدودتر است.

مدیریت دمای داخلی در ایستگاه فضایی چین

مدیریت دمای داخلی در تیانگونگ برای حفظ شرایط زندگی و عملکرد تجهیزات حیاتی است. ایستگاه مجهز به سیستم‌های مدیریت حرارتی فعال و غیرفعال است. سیستم‌های فعال شامل پمپ‌های سیال خنک‌کننده و رادیاتورهای خارجی هستند که گرمای تولیدشده توسط تجهیزات و فضانوردان را به فضا منتقل می‌کنند. ماژول‌های ونتیان و منگتیان دارای رادیاتورهای پیشرفته برای مدیریت گرمای آزمایش‌های علمی هستند. سیستم‌های غیرفع u شامل عایق‌های چندلایه (MLI) برای محافظت در برابر نوسانات دمایی در مدار است. این سیستم‌ها دمای داخلی را بین 18 تا 24 درجه سانتی‌گراد نگه می‌دارند. تجربه‌های کسب‌شده از تیانگونگ-1 و 2 در طراحی این سیستم‌ها مؤثر بوده است.

طول عمر پیش‌بینی‌شده ایستگاه تیانگونگ

طول عمر پیش‌بینی‌شده تیانگونگ بیش از 15 سال است، که از سال 2022 تا حداقل 2037 ادامه خواهد یافت. این مدت‌زمان با توجه به طراحی مدولار و امکان گسترش ایستگاه اعلام شده است. چین قصد دارد با پرتاب ماژول‌های جدید و انجام تعمیرات منظم، عمر عملیاتی ایستگاه را افزایش دهد. تلسکوپ زونتیان، که با تیانگونگ هم‌مدار است، امکان تعمیرات توسط فضانوردان را فراهم می‌کند و به پایداری طولانی‌مدت کمک خواهد کرد. سیستم‌های پشتیبانی حیات دوگانه در تیانهه و ونتیان نیز قابلیت اطمینان ایستگاه را در شرایط اضطراری افزایش می‌دهند. این طراحی تضمین می‌کند که تیانگونگ پس از پایان عمر ISS همچنان فعال باشد.

منبع: ابرار صنعتی