殲星艦？官宣“千米級超大型航天器”項目_風聞

近日，國家自然科學基金委員會發布了“十四五”第一批重大項目指南，涵蓋數學物理、化學、生命、地球、工程與材料、信息、管理、醫學、交叉等九大領域，可以説每個項目都是重量級的。

其中，“超大型航天結構空間組裝動力學與控制”項目尤其讓人感興趣。

簡而言之，中國正在研發千米級超大型航天器！

《星球大戰》中的殲星艦

國際空間站長約100米，也就是説中國未來規劃建造的超大型航天器，相當於10個國際空間站那麼長！

如果建成，將是人類設計的最大航天器。

這，難道就是殲星艦嗎？

按照科幻電影的設定，當星際旅行易如反掌的時候，各個行星文明便開始建造各種巨型飛船，殲星艦就是這些飛船的集大成者。

殲星艦以未來新能源為動力，能以接近第三宇宙速度的高速航行，配備有能摧毀星球的超級激光炮。

在《星球大戰》中，舊共和國軍的殲星艦全長1150米，帝國I型殲星艦主體部分長度達到了1600米，而地球上的超級航母福特號長度只有330米。

因此，中國要建的“千米級航天器”看上去和殲星艦很相似，但實際上，現有航天技術還無法建造和驅動如此龐大尺寸的星際飛船。

中國航天專家龐之浩介紹説，國際空間站是人類建造的最大航天器，美國航空航天局曾評估稱，如果蘇聯“和平”號空間站的難度係數為10到20，那麼國際空間站則高達2500，至於千米級超大型航天器，它的複雜程度遠超國際空間站，建造難度將幾何級增加。

國際空間站長110米，寬88米，總重423噸，也就是一個“百米級別”航天器。受限於運載火箭的推力限制，國際空間站採用分別建造各個部件，然後在太空組裝的模式，從1998年發射艙段進入太空到2010年最終完成建設，先後花費了12年。

艙段發射升空後，空間站在太空中的“搭積木”式建造過程中並不簡單，而千米級超大型航天器將具備更不規則的氣動外形，帶來的技術挑戰更為複雜。

“千米級別”的航天器保守估計至少有上萬噸，還不能完全照抄搭建“國際空間站”或者“天宮”那樣的模塊化方法，因為會遇到兩個最難的技術壁壘：

一是要考慮到千米級別航天器的厚度問題；

二是因為質量和結構都太過龐大,單個艙段無法通過單次火箭發射和入軌展開的方式構建。

因此，在項目指南中，對超大型航天器的動力學設計提出了兩方面的要求：

一是結構的輕量化設計，以最大程度減少發射次數，降低建設成本；

二是結構的可控性設計，以有效抑制組裝過程中組合體軌道與姿態漂移、控制結構變形與振動。

研究內容則有四大方面，分別是：

超大型航天結構的輕量化和可控性設計

超大型航天結構空間組裝過程的動力學演化

空間組裝過程軌道-姿態-結構一體化穩定控制

空間組裝過程動力學與控制的地面模擬試驗

該項目指南還提到，需通過結構模塊化設計、多次發射、空間組裝的方式進行建造，並解決極其複雜的耦合動力學問題。

從指南中不難看出，中國將要打造的“千米級巨型航天器”，它是分階段的，就像蓋樓房，先設計，再打造主體結構。

這次發佈的項目——“超大型航天結構空間組裝動力學與控制”，聚焦於攻克“怎麼在太空失重的環境下，建立一個千米級別的穩定空間結構”，也就是“怎麼在太空中搭建地基”這一步。

看得出中國在科技突破上，從來都是一步一個腳印，由易到難。

這個項目背後，可是有着“説什麼時候落月就什麼時候落月”，“説什麼時候探火就什麼探火”的中國航天。

如果解決了上述問題，還要着手開發新型重型運載工具或新型空天運輸方案，把這萬噸材料運上太空，按照技術難度由低到高，依次為重型火箭、空天飛機，以及只在實驗室中出現過的太空電梯。

目前，中國最新研製的超重型運載火箭長征九號，高110米，起飛推力7000噸，不知能不能為殲星艦搭建助力。

有網友嫌從地球到太空運輸模塊太費事，建議先建太空船塢，然後在船塢裏造殲星艦。

這個腦洞就更大了，堪稱“過於先進”，建個太空船塢的難度也不亞於建成千米級航天器吧。

美國提出的“太空電站”可能是終極能源解決途徑之一

超大型航天器建造難度雖然大，但它的應用前景也非常廣闊，比如太空電站等，還能催生多項科技和工程領域的技術突破。

該項目指南也明確提出，尺寸達千米量級的超大型航天器是未來空間資源利用、宇宙奧秘探索、長期在軌居住的重大戰略性航天裝備。

至於有人猜測的“中國為擊敗美國啓動星球大戰計劃”，那是冷戰思維作祟，太小看中國了，我們的目標是星辰大海、是不斷超越自我，而不是超越某個國家。

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