空間站為什么只“飛”400公里高

    

    

    空間站又稱(chēng)太空站、航天站，是一種在近地軌道長(cháng)時(shí)間運行、可供多名航天員巡訪(fǎng)、長(cháng)期工作和生活的載人航天器。一般來(lái)說(shuō)，空間站大都在約400公里高度的軌道上運行，比如，我國的天宮一號、天宮二號空間實(shí)驗室，目前仍在軌運行的國際空間站，以及我們開(kāi)始建造的中國空間站。

    

    

    空間站為什么只“飛”400公里高？

    

    

    大家都知道，航天發(fā)射是非常昂貴的?？臻g站飛往更高的軌道需要消耗更多的能量，對運載火箭的運載能力是一個(gè)很大的考驗。如果要把成噸的設備攜帶到較高的高度，一來(lái)沒(méi)有太大必要，二來(lái)成本也過(guò)于高昂。

    

    

    實(shí)際上，大氣是隨著(zhù)海拔增加而逐漸變薄的，太空和地球大氣層之間并沒(méi)有明確、清晰的邊界。國際航空聯(lián)合會(huì )將100公里的高度定義為大氣層和太空的界線(xiàn)，即“卡門(mén)線(xiàn)”,卡門(mén)線(xiàn)之外的部分稱(chēng)為太空。一般太空實(shí)驗所需要的接近真空的環(huán)境、無(wú)云層遮擋的望遠鏡觀(guān)測優(yōu)勢、近乎無(wú)重力的實(shí)驗條件等，400公里高度都可以滿(mǎn)足。

    

    

    這個(gè)高度設置，還考慮了航天員和空間站本身的安全問(wèn)題。

    

    

    在地球周?chē)幸粋€(gè)名為“范艾倫輻射帶”的空間區域，它大致分成1500-5000公里和13000-20000公里的高度范圍，在空間天氣擾動(dòng)的時(shí)候還會(huì )向上、向下擴張。這一區域有能量非常高、密度也非常大的帶電粒子，對在其中飛行的飛行器傷害很大。值得注意的是，因為地磁場(chǎng)本身不是對稱(chēng)的，在南大西洋上方的地磁場(chǎng)形態(tài)導致這里的輻射帶高度比較低，在有擾動(dòng)的時(shí)候可能只有1000公里高度左右，空間站飛高了就很容易進(jìn)入輻射帶，受到帶電粒子的傷害。

    

    

    綜合考量發(fā)射成本、觀(guān)測需求，以及航天員的健康和飛行器、儀器設備的安全等因素，科學(xué)家把空間站飛行的高度，設定在400公里附近。（王 錚）