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陈蓝：国际大变局如何催化中俄空间站合作
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陈蓝航天爱好者，英文电子杂志“Go Taikonauts”创办人之一
俄罗斯发射舱段对接中国空间站，能以最快的速度、最低的成本重建空间站科研能力并延续它的载人航天计划，填补自主空间站建成之前的空档期。
未来俄罗斯经济状况好转，它还有一个比极轨空间站风险更小的选择，就是向中国空间站继续发射更多舱段，最终形成能独立工作的俄罗斯段，就像在国际空间站上那样。如果需要，它也能分离出来成为独立空间站，和中国空间站共轨运行。共轨空间站有很多优点，我们下面还会提到。
对俄罗斯来说，这是一个捷径。但技术上是不是可行？能不能满足俄罗斯的需求？我们来分析一下。
有人认为中俄对接口不兼容是最大问题，其实不然。且不说中国对接机构本来就是参照国际空间站美国段早期使用的俄罗斯APAS-89/95异体同构周边式对接机构设计的，差异很小，即使是完全不同的对接口，增加一个小小的转换模块就能轻易解决兼容性问题，费用也不会太高。
比如，国际空间站为了接纳采用最新NDS对接口的载人龙飞船，增加了一个NDS到APAS-95的适配段。又比如，上世纪苏联/俄罗斯和平号空间站为了对接美国航天飞机，专门建造了一个对接舱，其一边是苏联所用的杆-锥式对接口，另一边是匹配航天飞机的APAS-89对接口。
如果是新研制的舱段则更简单，只要中国提供一个对接机构，问题就解决了。当初航天飞机上对接和平号的对接机构就是俄罗斯提供的。
国际空间站NDS适配器（右侧白色部分。黑色为旧对接口）（credit：NASA）
和平号空间站对接舱（顶部黄色小舱）（credit：NASA）
最大的问题其实是轨道倾角。俄罗斯现有发射场纬度较高，拜科努尔北纬45.6度，东方发射场北纬51.5度，都无法直接将空间站舱段和联盟飞船发射到中国空间站所在的41.5度倾角的轨道。
去年6月，俄罗斯曾透露，它希望和欧洲航天局谈判，将欧洲航天局库鲁航天中心现有的联盟发射台进行载人化改造，以支持联盟飞船飞往中国空间站和月球轨道。库鲁位于南美法属圭亚那，靠近赤道，可以发射任意倾角的航天器。不过，在俄乌战争爆发后的今天，这个可能性已经归零。俄欧原有的航天合作已经全部终止，不用说设想中的计划了。
不幸的是，改变倾角的变轨需要很大的能量。根据笔者计算，如果要从45.6度倾角、400公里高度的圆轨道变轨到41.5度倾角同高圆轨道，需要大约0.54公里/秒的速度增量。联盟号/进步号飞船自带推进剂大概只有800公斤，即使用尽也只能提供不到0.4公里/秒的速度增量。优化火箭和弹道后也许能勉强到达。但推进剂用尽后，飞船已无法完成后续任务。
而要从51.6度变到41.5度，所需速度增量则高达1.34公里/秒。如此大的速度增量已经远超火箭末级和飞船自身能力。这就是早先俄罗斯寻求欧洲航天局合作在库鲁发射联盟号的根本原因。
有两个解决办法。第一个办法是在中国建设俄罗斯火箭发射台。这也符合俄罗斯逐步摆脱对拜科努尔的依赖的总体策略。由于空间站舱段数量很少，俄罗斯新一代飞船也还遥遥无期，新建重型火箭（安加拉5号或联盟5号）发射台效费比低，必要性不大。新空间站舱段交由中国长征5B发射是最佳选择。
而建设联盟2号发射台成本低、见效快，除了用于联盟/进步飞船、空间站小舱段发射外，还可以用于商业发射。可以利用文昌的低纬度优势，为发展中国家提供商业发射服务。当然，计划中宁波象山的商业发射场纬度28度，和美国卡纳维拉尔角相同，也可以成为选项。这个新发射台也许是俄罗斯乐见的。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 陈轩甫
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